DE19920058A1 - Absaugvorrichtung und Verfahren zum Betrieb derselben - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Absaugvorrichtung mit wenigstens einer Stammrohrleitung, durch die Rohgas von einem Sauggebläse ansaugbar ist und an die eine oder mehrere Saugleitungen angeschlossen sind, von denen wenigstens eine einen verstellbaren Durchströmungsquerschnitt aufweist, sowie ein Verfahren zur Regelung dieser Absaugvorrichtung, bei dem in einem Verfahrensschritt der statische Druck an wenigstens einer Stelle einer Stammrohrleitung aufgenommen wird. DOLLAR A Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist an die Stammrohrleitung (2) ein Hilfsgaseinlaß (6) angeschlossen, dessen Öffnungsquerschnitt in Abhängigkeit von der Durchströmung der Stammrohrleitung (2) veränderbar ist, und nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird in einem weiteren Verfahrensschritt der statische Druck direkt oder indirekt mit einem Sollwert verglichen, und in einem weiteren Verfahrensschritt wird der an die Stammrohrleitung angeschlossene Hilfsgaseinlaß mit verstellbarem Öffnungsquerschnitt in Abhängigkeit von der ermittelten Sollwertabweichung verstellt. DOLLAR A Verwendung zur Absaugung von Holz- oder Schweißstäuben.

Description

Die Erfindung betrifft eine Absaugvorrichtung, insbesondere für Stäube, mit wenigstens einer Stammrohrleitung, durch die Rohgas von einem Sauggebläse ansaugbar ist und an die eine oder mehrere Saugleitungen angeschlossen sind, von denen wenigstens eine einen verstellbaren Durchströmungsquerschnitt, insbesondere in Form eines Absperrmittels, aufweist. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Regelung des Rohgasstromes in einer derartigen Absaugvorrichtung.

Derartige Absaugvorrichtungen werden insbesondere zur Absaugung von mit Sauggut in Form von Stäuben und/oder sonstigen Partikeln belastetem Rohgas verwendet, das beispielsweise bei der Holz-, Kunststoff-, Keramik-, Stein- oder Metallbearbeitung, aber auch bei der Textilverarbeitung anfällt. Das Rohgas gelangt insbesondere über verschiedene, einzelne Absaugstellen beziehungsweise Abzüge, die in der Nähe von Staubemittenten plaziert sind, in zugeordnete Saugleitungen und von dort in ein vorderes Ende der Stammrohrleitung. Dabei erfolgt eine Ansaugung des Rohgases durch ein Sauggebläse, das zweckmäßig in Verbindung mit einer Filtereinrichtung an einem hinteren Ende der Stammrohrleitung angeordnet ist. Wenigstens eine Saugleitung beziehungsweise die zugehörige Absaugstelle ist manuell oder auch motorgetrieben verstellbar. Vorzugsweise sind alle Saugleitungen beziehungsweise Absaugstellen jeweils mittels eines Absperrmittels in Form eines Sperrschiebers gänzlich absperrbar, wodurch sich im Betrieb eine stark veränderliche Durchströmung der Stammrohrleitung ergibt, die von der Einstellung der Absaugstellen abhängt. Dabei besteht bei zu geringen Strömungsgeschwindigkeiten in der Stammrohrleitung die Gefahr, daß sich Sauggut in der Stammrohrleitung ablagert und diese gegebenenfalls sogar verstopft.

Bei bekannten Vorrichtungen wird bei einer Verstellung der Durchströmungsquerschnitte der Saugleitungen beziehungsweise der Absaugstellen die Sauggebläseleistung nachgeregelt, um den Volumenstrom und damit die Strömungsgeschwindigkeit in der Stammrohrleitung konstant zu halten, so daß Ablagerungen in der Stammrohrleitung verhindert werden. Eine derartige Regelung ist aufwendig und teuer. Sie ist ferner nur eingeschränkt wirksam, wenn an dem von dem Sauggebläse entfernten vorderen Ende der Stammrohrleitung ungleichmäßig viele Saugleitungen abgesperrt sind, da dann trotz erhöhter Sauggebläseleistung dieses Ende nur schwach durchströmt wird und somit die Gefahr von Ablagerungen nicht beseitigt ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Absaugvorrichtung der eingangs genannten Art bereitzustellen, bei der mit möglichst einfachen Mitteln eine Verschmutzung der Stammrohrleitung durch Ablagerungen zuverlässig vermieden wird. Es ist ferner Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Betrieb einer derartigen Absaugvorrichtung bereitzustellen, das mit möglichst einfachen Mitteln eine dauerhaft zuverlässige Funktion der Absaugvorrichtung gewährleistet.

Zur Lösung der Aufgabe eignet sich eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Dabei ist ein Hilfsgaseinlaß vorgesehen, dessen Öffnungsquerschnitt in Abhängigkeit von der Durchströmung der Stammrohrleitung veränderbar ist. Durch den Hilfsgaseinlaß ist beispielsweise Umgebungsluft, Druckluft oder ein sonstiges Gas oder Gasgemisch in die Stammrohrleitung zuführbar. Insbesondere kann der Hilfsgaseinlaß auch mit einer Saugleitung verbunden sein, durch die wie durch die anderen Saugleitungen Rohgas in die Stammrohrleitung eingesaugt werden kann. Die Durchströmung der Stammrohrleitung hängt grundsätzlich vom Öffnungszustand der Saugleitungen beziehungsweise der Ansaugstellen ab, wobei ein in Summe verringerter Durchströmungsquerschnitt der Saugleitungen bei konstanter Förderleistung des Sauggebläses einen verringerten Volumenstrom und eine verringerte Strömungsgeschwindigkeit in der Stammrohrleitung zur Folge hat. Bei reduzierter Durchströmung der Saugleitungen und zu geringer Durchströmung der Stammrohrleitung soll der Öffnungsquerschnitt des Hilfsgaseinlasses vergrößert werden, während er bei erhöhter Durchströmung der Stammrohrleitung verkleinert werden soll. Es wird also einer Verstellung des Durchströmungsquerschnittes einer oder mehrerer Saugleitungen mit einer Veränderung des Öffnungsquerschnittes des Hilfsgaseinlasses begegnet, so daß ein weitgehend konstanter Volumenstrom in der Stammrohrleitung erzielt und Ablagerungen von Sauggut in der Stammrohrleitung zuverlässig vermieden werden.

In Ausgestaltung der Erfindung ist eine Meßeinrichtung zur Erfassung wenigstens einer Strömungskenngröße an wenigstens einer Stelle der Stammrohrleitung vorgesehen. Als meßbare Strömungskenngrößen kommen vorzugsweise der statische oder der dynamische Druck der Rohrströmung an einer oder mehreren Stellen der Stammrohrleitung in Betracht. Da Drücke relativ einfach meßbar sind, läßt sich die Meßeinrichtung mittels einfacher Anzapfungen und pneumatischer Druckleitungen aufbauen. Ferner ist eine Steuer-/Regeleinrichtung zur Auswertung der erfaßten Strömungskenngröße vorgesehen, in der insbesondere Absolut- und/oder Differenzdruckaufnehmer, Differenzdruckschalter sowie andere Signalwandler einsetzbar sind. Die Steuer-/Regeleinrichtung ist insbesondere zur automatischen, selbsttätigen Ansteuerung des Hilfsgaseinlasses vorgesehen. Apparatetechnisch können Meßeinrichtung und Steuer-/Regeleinrichtung weitgehend zusammengefaßt sein.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung umfaßt die Meßeinrichtung eine Druckleitung, die einerseits in die Stammrohrleitung mündet. Wegen der Belastung des Rohgases mit Sauggut wird vorzugsweise der statische Druck durch eine einfache Anzapfung in der Wand der Stammrohrleitung abgegriffen, wodurch weitgehend vermieden wird, daß Sauggut in die Druckleitung gelangt. Die Druckleitung mündet andererseits in einen Differenzdruckaufnehmer oder -schalter, der die Differenz zwischen dem Druck in der Druckleitung und dem in etwa konstanten Umgebungsdruck detektiert. Diese Differenz stellt eine für die Strömungsgeschwindigkeit in der Stammrohrleitung charakteristische Größe dar. Diese Größe kann als Istwert von einem Differenzdruckschalter oder über einen Differenzdruckaufnehmer mit zugeordneter Auswerteelektronik mit einem Sollwert verglichen werden.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung umfaßt die Meßeinrichtung zwei Druckleitungen, die einerseits in Strömungsrichtung voneinander beabstandet in die Stammrohrleitung münden und vorzugsweise den statischen Druck abgreifen. Andererseits sind sie an wenigstens einem Differenzdruckaufnehmer oder -schalter gegeneinander geschaltet, so daß ihre Druckdifferenz feststellbar ist. Mit dieser Anordnung läßt sich über einen Längenabschnitt eine Änderung des statischen Drucks in der Stammrohrleitung detektieren, wobei eine Änderung des statischen Drucks in Strömungsrichtung aus Strömungsverlusten resultiert, die charakteristisch sind für die Strömungsgeschwindigkeit. Mit Hilfe weiterer Druckleitungen können die Druck- und damit die Geschwindigkeitsverhältnisse in der Stammrohrleitung genauer erfaßt werden.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist die Steuer/Regeleinrichtung zwei zusammenwirkende Differenzdruckschalter auf, denen ein gemeinsamer Sollwert für die erfaßte Druckdifferenz zugeordnet ist. Die erfaßte Druckdifferenz ist zweckmäßigerweise proportional zu den Strömungsverlusten in der Stammrohrleitung. Indem der erste Differenzdruckschalter bei einer Überschreitung des Sollwertes ein Öffnen des Absperrorgans und der zweite Differenzdruckschalter bei einer Unterschreitung des Sollwertes ein Schließen des Absperrorgans bewirkt, ergibt sich eine sehr einfache Regelungsanordnung. Als Absperrorgan ist vorzugsweise ein elektromotorisch angetriebener Steuerschieber vorgesehen, der durch die Differenzdruckschalter direkt elektrisch schaltbar ist.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der Hilfsgaseinlaß an einer von dem Sauggebläse entfernten Stelle angeordnet. Zwischen Hilfsgaseinlaß und Sauggebläse liegt dann ein vorzugsweise möglichst langer Stammrohrleitungsabschnitt, der von dem durch den Hilfsgaseinlaß in die Absaugeinrichtung eingebrachten Hilfsgas durchströmbar ist. Insbesondere liegt der Hilfsgaseinlaß an einem dem Sauggebläse gegenüberliegenden Ende der Stammrohrleitung. Damit ist die Stammrohrleitung auf ihrer gesamten Länge von dem Hilfsgas durchströmbar. Falls alle Saugleitungen beziehungsweise Absaugstellen vollständig abgesperrt sind oder an dem dem Sauggebläse abgewandten vorderen Ende der Stammrohrleitung ungleichmäßig viele Saugleitungen eine reduzierte Durchströmung aufweisen, kann der Öffnungsquerschnitt des Hilfsgaseinlasses soweit vergrößert werden, daß an jeder Stelle der Stammrohrleitung eine ausreichende Durchströmung sichergestellt ist. Bei einer verzweigten Ausgestaltung der Stammrohrleitung sind vorzugsweise an allen dem Sauggebläse gegenüberliegenden Enden Hilfsgaseinlässe vorgesehen.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist an dem Hilfsgaseinlaß ein verstellbares Absperrorgan vorgesehen. Das Absperrorgan wird von der Steuer-/Regeleinrichtung in Abhängigkeit von der erfaßten Strömungskenngröße angesteuert, so daß sich ein Regelkreis zwischen Stammrohrleitungsströmung, Steuer-/Regeleinrichtung und Absperrorgan ergibt. Dabei wird zunächst eine Strömungskenngröße erfaßt, die auf die Strömungsgeschwindigkeit schließen läßt. Diese Strömungskenngröße beziehungsweise ein proportionales Signal wird als Istwert in der Steuer-/Regeleinrichtung mit einem Sollwert verglichen, der einem günstigen Strömungszustand in der Stammrohrleitung entspricht. Bei einer Abweichung des Istwerts vom Sollwert steuert die Steuer-/Regeleinrichtung das Absperrorgan derart an, daß die Abweichung verkleinert wird.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist an dem Hilfsgaseinlaß ein Drosselorgan vorgesehen, das zur Beeinflussung des Regelungsverhaltens der Absaugvorrichtung verstellbar ist. Das Drosselorgan dämpft durch den Hilfsgasstrom erzeugte Druckstöße in der Stammrohrleitung ebenso wie das Ansprechverhalten des Absperrorgans.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist eine Absaugvorrichtung mit zwei oder mehr parallelgeschalteten Stammrohrleitungen vorgesehen, bei der jeder Stammrohrleitung ein Hilfsgaseinlaß und eine Meßeinrichtung zugeordnet sind. Jeder Hilfsgaseinlaß weist einen veränderbaren Öffnungsquerschnitt auf und ist vorzugsweise separat ansteuerbar. Zur Erfassung der Strömungsverhältnisse in allen Stammrohrleitungen, die sich gegenseitig beeinflussen, sind an jeder einzelnen Stammrohrleitung wenigstens zwei Druckleitungen vorgesehen, mit denen Druckverluste in der betreffenden Stammrohrleitung erfaßbar sind.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist eine Absaugvorrichtung zwei oder mehr Stammrohrleitungen mit einer gemeinsamen Steuer-/Regeleinrichtung auf. In der gemeinsamen Steuer-/Regeleinrichtung sind zwei Differenzdruckaufnehmer oder -schalter vorgesehen, denen Druckmeßleitungen von zwei Stammrohrleitungen zugeordnet sind. Dabei können die zu einer ersten Stammrohrleitung gehörenden Meßleitungen ausschließlich mit einem ersten Differenzdruckaufnehmer oder -schalter verschaltet sein, während die Meßleitungen einer zweiten Stammrohrleitung mit einem zweiten Differenzdruckaufnehmer oder -schalter verbunden sind. Ein derartiger Aufbau ist einfach und störungsunanfällig. Alternativ können die Meßleitungen sowohl der ersten als auch der zweiten Stammrohrleitung mit beiden Differenzdruckaufnehmern oder -schaltern verbunden sein und zeitlich aufeinanderfolgend abgetastet werden. Ein derartiger Aufbau ist flexibel einsetzbar und raumsparend und eignet sich besonders für Absaugvorrichtungen mit vielen Stammrohrleitungen.

Zur Lösung der Erfindungsaufgabe eignet sich ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 11. Bei einer Änderung der Durchströmung der Saugleitungen, beispielsweise durch ein Absperren einer oder mehrerer Saugleitungen, wird eine unerwünschte Änderung der Durchströmung der Stammrohrleitung bewirkt. Dem wird durch das erfindungsgemäße Verfahren wie folgt entgegengewirkt. Zunächst wird eine Strömungskenngröße in Form des statischen Drucks an einer Stelle der Stammrohrleitung erfaßt. Der statische Druck ist charakteristisch für die Durchströmung der Stammrohrleitung, er wird nachfolgend direkt oder indirekt mit einem Sollwert verglichen. Der direkte Vergleich kann dadurch erfolgen, daß der erfaßte statische Druck gegen einen vorgebbaren Solldruckwert geschaltet wird, wobei das Regelungsverfahren auf eine möglichst geringe Abweichung abzielt. Alternativ kann der statische Druck direkt von einem Absolutdruckaufnehmer erfaßt werden. Der indirekte Vergleich beinhaltet vorzugsweise eine Gegeneinanderschaltung des statischen Druckes und eines beliebigen weiteren Druckwertes, der nicht dem Solldruck entspricht. In diesem Fall existiert auch im Sollbetriebszustand der Absaugvorrichtung eine Differenz zwischen dem erfaßten statischen Druck und dem weiteren Druckwert, wobei durch das Regelungsverfahren diese Druckdifferenz auf einen Sollwert eingeregelt werden soll. In beiden Fällen kann sich eine Sollwertabweichung ergeben, von der eine Verstellung eines an die Stammrohrleitung angeschlossenen Hilfsgaseinlasses abhängig ist. Durch den Hilfsgaseinlaß wird dem Rohgasstrom Hilfsgas zugeführt mit der Folge, daß bei einer Vergrößerung des Öffnungsquerschnittes des Hilfsgaseinlasses der Volumenstrom und damit die Strömungsgeschwindigkeit in der Stammrohrleitung zunimmt und daß bei einer Verkleinerung des Öffnungsquerschnittes des Hilfsgaseinlasses die Strömungsgeschwindigkeit in der Stammrohrleitung abnimmt.

In Ausgestaltung der Erfindung wird der an einer Stelle der Stammrohrleitung aufgenommene statische Druck gegen den Umgebungsdruck an wenigstens einen Differenzdruckaufnehmer oder -schalter angelegt. Damit wird auf einfache Weise eine Druckdifferenz detektiert, die charakteristisch ist für die Geschwindigkeit des die Stammrohrleitung durchströmenden Rohgasstromes. Durch schwankenden Umgebungsdruck wird eine Ungenauigkeit verursacht, die im allgemeinen aber vernachlässigbar oder kompensierbar ist. Zur Erfassung der genannten Druckdifferenz ist ein Druckdifferenzaufnehmer oder -schalter vorgesehen.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird der an einer Stelle der Stammrohrleitung aufgenommene statische Druck gegen den an einer in Strömungsrichtung von dieser beabstandeten Stelle der Stammrohrleitung aufgenommenen statischen Druck angelegt. Aus dem sich ergebenden Druckdifferenzbetrag kann auf die Strömungsgeschwindigkeit in der Stammrohrleitung geschlossen werden, da er die Strömungsverluste repräsentiert, die von der Strömungsgeschwindigkeit des die Stammrohrleitung durchströmenden Rohgasstromes abhängen.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird der ermittelte Druckdifferenzbetrag von zwei zusammenwirkenden Differenzdruckschaltern mit einem vorgebbaren, gemeinsamen Sollwert verglichen. Dabei initiiert der erste Differenzdruckschalter bei einer Überschreitung des Sollwertes eine Vergrößerung des Öffnungsquerschnittes des Hilfsgaseinlasses und der zweite Differenzdruckschalter bei einer Unterschreitung des Sollwertes eine Verkleinerung des Öffnungsquerschnittes des Hilfsgaseinlasses. Auf diese Weise wird ein einfaches Regelungsverfahren realisiert, das eine Einstellung des Druckdifferenzbetrags auf den Sollwert bewirkt. Dabei wird der Öffnungsquerschnitt des Hilfsgaseinlasses entsprechend eingestellt. Vorzugsweise ist der Hilfslufteinlaß elektromotorisch angetrieben, wobei der Elektromotor durch die Differenzdruckschalter auf einfache Weise elektrisch geschaltet wird.

Diese und weitere Merkmale der Erfindung gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei einer Ausführungsform der Erfindung und auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich schutzfähige Ausführungen darstellen können, für die hier Schutz beansprucht wird. Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden nachfolgend näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Absaugvorrichtung und

Fig. 2 eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Absaugvorrichtung.

In den Figuren sind zwei Absaugvorrichtungen 1, 15 dargestellt, die zum Absaugen von mit Sauggut belastetem Trägergas, sogenanntem Rohgas, Verwendung finden. Als Sauggut sind vor allem alle Arten trockener Stäube, Fasern und sonstiger Partikel vorgesehen, die insbesondere bei Materialbe- und -verarbeitungsprozessen als Abfallprodukt auftreten und aus dem Bereich der entsprechenden Fertigungsanlagen entfernt werden müssen. Als Trägergas kommt vor allem normale Umgebungsluft, jedoch auch irgendein anderes Gas oder Gasgemisch in Frage, das im Bereich der Fertigungsanlage insbesondere als Arbeitsatmosphäre vorliegt. Die dargestellte Absaugvorrichtung eignet sich insbesondere auch zur Absaugung von Schweißstäuben.

Die Absaugvorrichtung 1 weist eine Stammrohrleitung 2 mit einem vorderen Ende 2a auf, an dem mehrere weitgehend identische Saugleitungen 3 in die Stammrohrleitung münden. Die Saugleitungen 3 sind in nicht dargestellter Weise jeweils mit Absaugstellen verbunden, die in der Nähe von staubemittierenden Fertigungsanlagen angeordnet sind.

Beispielsweise sind die Absaugstellen jeweils mit Abzügen verbunden, die sich über Schmelzschweißarbeitsplätzen befinden. Die Saugleitungen 3 weisen jeweils eine Absperrvorrichtung 4 in Form eines manuell betätigbaren Hahns oder Sperrschiebers auf, so daß ihr Durchströmungsquerschnitt im Bereich der Absperrvorrichtung 4 jeweils derart verstellbar ist, daß die Saugleitungen 3 ganz oder teilweise absperrbar sind. An dem vorderen Ende 2a der Stammrohrleitung 2 ist ferner ein Hilfsgaseinlaß 6 in Form eines Rohrleitungsabschnittes mit einem manuell verstellbaren Drosselorgan 7 und einem elektromotorisch angetriebenen Sperrschieber 8 angeordnet. Der Hilfsgaseinlaß 6 kann ebenso wie die Saugleitungen 3 mit einer Absaugstelle verbunden sein, durch die Rohgas in die Stammrohrleitung 2 gelangen kann. Alternativ kann durch den Hilfsgaseinlaß 6 Hilfsgas in Form von unbelasteter Umgebungsluft, Druckluft oder eines sonstigen Hilfsgases in die Stammrohrleitung 2 eingebracht werden. Dabei dient der Sperrschieber 8 zur Festlegung des Öffnungsquerschnittes des Hilfsgaseinlasses 6, während das Drosselorgan 7 zur Drosselung des durch den Hilfsgaseinlaß eintretenden Hilfsgasstromes vorgesehen ist. An einem hinteren Ende 2b der Stammrohrleitung 2 ist ein Sauggebläse 5 angeordnet, das in nicht dargestellter Weise mit einer Filtereinrichtung kombiniert ist. Das Sauggebläse 5 wird vorzugsweise mit konstanter Förderleistung betrieben. Es können auch mehrere parallel oder hintereinander angeordnete Sauggebläse für die Absaugvorrichtung 1 vorgesehen sein.

Das Sauggebläse 5 saugt beim Betrieb der Absaugvorrichtung 1 Gas aus der Stammrohrleitung 2 ab und erzeugt somit einen Unterdruck in der Stammrohrleitung, so daß durch geöffnete Saugleitungen 3 Rohgas in die Stammrohrleitung 2 hinein nachströmt. Dabei können beliebige Saugleitungen 3 aufgrund betrieblicher Anforderungen ganz oder teilweise abgesperrt sein, wobei die Durchströmung der Stammrohrleitung 2 durch die Konfiguration der Durchströmungsquerschnitte der Saugleitungen 3 beeinflußt wird: Bei geschlossenem Hilfsgaseinlaß 6 ergibt sich bei einer bestimmten Sauggebläseleistung der maximale Volumenstrom, d. h. eine maximale Durchströmung in der Stammrohrleitung 2, wenn alle Saugleitungen 3 vollständig geöffnet sind. Werden bei konstant bleibender Sauggebläseleistung eine oder mehrere Saugleitungen 3 ganz oder teilweise geschlossen, so reduziert sich der Volumenstrom in der Stammrohrleitung entsprechend. Insbesondere in demjenigen Bereich der Stammrohrleitung 2, in dem die vom Sauggebläse 5 am weitesten entfernt liegenden Saugleitungen 3 angeordnet sind, sinkt der Volumenstrom in der Stammrohrleitung 2 besonders stark ab, wenn die dort angeordneten Saugleitungen 3 abgesperrt werden. Mit abnehmendem Volumenstrom sinkt auch die Strömungsgeschwindigkeit des Rohgases in der Stammrohrleitung 2, wobei sich das Problem ergibt, daß sich bei zu geringer Strömungsgeschwindigkeit Sauggut in der Stammrohrleitung ablagert und diese ggf. sogar verstopft.

Ein Absinken der Strömungsgeschwindigkeit des Rohgases in der Stammrohrleitung 2 unter einen kritischen Wert wird erfindungsgemäß dadurch vermieden, daß der Öffnungsquerschnitt des Hilfsgaseinlasses 6 vergrößert wird. Somit kann durch den Hilfsgaseinlaß 6 eine gewisse Menge Hilfsgas in die Stammrohrleitung 2 gelangen, wodurch der Volumenstrom und damit auch die Strömungsgeschwindigkeit in der Stammrohrleitung ausreichend hoch gehalten werden. Dabei ist besonders vorteilhaft, daß der Hilfsgaseinlaß 6 an dem dem Sauggebläse gegenüberliegenden vorderen Ende 2a der Stammrohrleitung 2 angeordnet ist, so daß die gesamte Stammrohrleitung vom Hilfsgas durchströmt wird und insbesondere die Durchströmung des vorderen Endes der Stammrohrleitung sichergestellt ist. Der Hilfsgaseinlaß 6 bildet quasi einen Bypass für die Saugleitungen 3, indem er anstelle der abgesperrten Saugleitungen Gas in die Stammrohrleitung hineinläßt. Wenn nachfolgend Saugleitungen 3 wieder geöffnet werden, kann der Öffnungsquerschnitt des Hilfsgaseinlasses 6 in umgekehrter Weise wieder reduziert werden.

Die Dimensionierung des Öffnungsquerschnittes des Hilfsgaseinlasses 6 erfolgt unter Berücksichtigung der Sauggebläseleistung zweckmäßig derart, daß bei geschlossenen Saugleitungen 3 durch den vollständig geöffneten Hilfsgaseinlaß ein zur Aufrechterhaltung einer bestimmten Strömungsgeschwindigkeit erforderlicher Volumenstrom in die Stammrohrleitung 2 gelangen kann. Die mindestens erforderliche Strömungsgeschwindigkeit hängt von der Art des Sauggutes und dessen Ablagerungsverhalten ab. Bei vollständig geöffneten Saugleitungen 3 befindet sich der Öffnungsquerschnitt des Hilfsgaseinlasses 6, d. h. der Sperrschieber 8 in einer Stellung, in der die Durchströmung des Hilfsgaseinlasses minimal ist. Dabei kann der Sperrschieber 8 und somit der Hilfsgaseinlaß 6 ganz oder teilweise geschlossen sein. Wenn der Sperrschieber 8 in dieser Situation nur teilweise geschlossen ist, bedeutet dies, daß durch den Hilfsgaseinlaß 6 beim Betrieb der Absaugvorrichtung 1 immer kontinuierlich eine gewisse Menge an Hilfsgas eingesaugt wird.

Zur Erfassung der Strömungsbedingungen in der Stammrohrleitung 2 ist eine Meßeinrichtung 10 mit einer Druckleitung 9 vorgesehen, die einerseits in die Stammrohrleitung 2 und andererseits in zwei Differenzdruckschalter 11, 12 mündet. Die Druckleitung 9 ist über eine Anzapföffnung in der Wandung der Stammrohrleitung 2 mit der Rohgasströmung verbunden, so daß der statische Druck in der Rohgasströmung erfaßt werden kann. Gleichzeitig wird dadurch, daß die Anzapföffnung parallel zur Strömung verläuft, weitgehend vermieden, daß Sauggut in die Druckleitung gelangt. Die Stelle, an der die Druckleitung 9 in die Stammrohrleitung 2 mündet, ist prinzipiell frei wählbar. Sie kann sowohl am hinteren Ende 2b als auch am vorderen Ende 2a der Stammrohrleitung 2 zwischen den Saugleitungen 3 angeordnet sein. Zweckmäßig wird eine Stelle gewählt, an der die Strömungsgeschwindigkeit in der Stammrohrleitung gleichmäßig und besonders zuverlässig erfaßbar ist.

Der in der Druckleitung 9 vorliegende statische Druck wird an den Differenzdruckschaltern 11, 12 jeweils dem Umgebungsdruck gegenübergestellt, indem die Differenzdruckschalter außer mit der Druckleitung 9 mit einer weiteren Druckleitung 13 verbunden sind, die mit dem Umgebungsdruck beaufschlagt ist. Den beiden Differenzdruckschaltern 11, 12 ist ein gemeinsamer Sollwert für die anliegende Druckdifferenz zugeordnet, bei dessen Überschreitung der erste Differenzdruckschalter 11 und bei dessen Unterschreitung der zweite Differenzdruckschalter 12 einen Schaltimpuls auslöst. Dies läßt sich auf einfache Weise durch einen quasi spiegelbildlichen Auf- bzw. Einbau zweier ansonsten identischer Differenzdruckschalter realisieren. Als Schaltimpuls dient vorzugsweise ein Ein/Aus- Signal, das direkt von der anliegenden Druckdifferenz erzeugt werden kann. Dazu sind die Differenzdruckschalter 11, 12 als rein mechanische Schalter mit zwei Schaltstellungen ausgestaltet, deren Auswahl direkt von der Lage einer druckbeaufschlagten Membran bestimmt wird. Die genannte spiegelbildliche Anordnung der beiden Differenzdruckschalter 11, 12 führt dazu, daß dann, wenn der erste Differenzdruckschalter 11 die Schaltstellung "Ein" einnimmt, der zweite Differenzdruckschalter 12 die Schaltstellung "Aus" einnimmt. Vorzugsweise sollen in einem Bereich um den Sollwert beide Differenzdruckschalter gleichzeitig die Schaltstellung "Aus" einnehmen können, um eine stabile Regelung zu gewährleisten.

Die beiden Differenzdruckschalter 11, 12 bilden einen wesentlichen Bestandteil einer einfachen Steuer/Regeleinrichtung 14, wobei sie in nicht dargestellter Weise insbesondere über gesonderte elektrische Schaltkreise mit der Stromzufuhr des elektromotorisch angetriebenen Sperrschiebers 8 verbunden sind. Die beiden Differenzdruckschalter 11, 12 ermöglichen in der genannten Anordnung eine Vorwärts/Rückwärts-Ansteuerung des Elektromotors des Sperrschiebers 8, indem sie in der "Ein"-Schaltstellung eine jeweils entgegengesetzte Spannungsversorgung des Elektromotors des Sperrschiebers 8 bewirken und in der "Aus"-Schaltstellung die Spannungsversorgung des Sperrschiebers 8 unterbrechen.

In einem modifizierten Ausführungsbeispiel ist die weitere Druckleitung 13 mit einem genau vorgebbaren Referenzdruck beaufschlagt, der zugleich den gewünschten Solldruck an dieser Stelle der Stammrohrleitung darstellen kann. In einem weiteren modifizierten Ausführungsbeispiel sind mehrere gleichartige Meßeinrichtungen 10 an verschiedenen Stellen der Stammrohrleitung 2 angeordnet. Die Stammrohrleitung kann auch als flexibler Schlauch gestaltet sein.

Erfindungsgemäß kann sich bei konstant gehaltener Sauggebläseleistung das folgende Regelungsverfahren für die Absaugvorrichtung nach Fig. 1 ergeben. Die Meßeinrichtung 10 erfaßt über die Druckleitung 9 kontinuierlich den statischen Druck an einer Stelle der Stammrohrleitung. Der statische Druck stellt eine charakteristische Strömungskenngröße für die Rohgasströmung in der Stammrohrleitung dar, er verändert sich mit der Strömungsgeschwindigkeit. An der Steuer- /Regeleinrichtung 14, die die Differenzdruckschalter 11, 12 enthält, wird die Druckdifferenz zwischen dem statischen Druck in der Stammrohrleitung 2 und dem Umgebungsdruck als Istwert detektiert. Den Differenzdruckschaltern 11, 12 ist ein gemeinsamer Sollwert für die erfaßte Druckdifferenz zugeordnet, bei dessen Überschreiten der erste Differenzdruckschalter 11 ein "Ein"-Schaltsignal für den elektromotorisch angetriebenen Sperrschieber 8 dahingehend auslöst, daß sich der Sperrschieber weiter schließt.

Unterschreitet die erfaßte Druckdifferenz den gemeinsamen Sollwert, so löst der Differenzdruckschalter 12 ein "Ein"- Schaltsignal für den Sperrschieber 8 dahingehend aus, daß sich dieser weiter öffnet. Der jeweils andere Differenzdruckschalter nimmt in diesen Fällen eine "Aus"- Schaltposition ein. Da der sich infolge der Ansteuerung des Sperrschiebers 8 ändernde Öffnungsquerschnitt des Hilfsgaseinlasses 6 Einfluß nimmt auf die Durchströmung der Stammrohrleitung 2 und damit auch auf den statischen Druck in der Stammrohrleitung, ergibt sich ein geschlossener Regelkreis, der sich selbsttätig auf den Sollwert einregelt.

Beispielsweise mag durch ein Absperren einer oder mehrerer Absperrvorrichtungen 4 eine Reduzierung der Durchströmung der betreffenden Saugleitungen 3 und folglich auch der Stammrohrleitung 2 bewirkt werden, falls die Sauggebläseleistung, wie vorliegend, konstant gehalten wird. Daraus resultiert ein Abfall der Strömungsgeschwindigkeit in der Stammrohrleitung 2, woraufhin der statische Druck ansteigt und der Istwert der Druckdifferenz zwischen statischem Druck in der Stammrohrleitung 2 und dem Umgebungsdruck sinkt. Wenn der Istwert der Druckdifferenz somit den Sollwert unterschreitet, nimmt der Differenzdruckschalter 12 die "Ein"- Schaltposition ein und öffnet den Sperrschieber 8 solange bis der Istwert den Sollwert wieder erreicht hat. Durch die Trägheit des Systems kann es möglicherweise zu einem Überschwingen kommen, so daß der Istwert den Sollwert nachfolgend sogar überschreitet. In diesem Fall nimmt der Differenzdruckschalter 11 die "Ein"-Schaltposition ein und schließt den Sperrschieber 8 wieder bis der Istwert den Sollwert erreicht. Falls es hierbei zu Instabilitäten kommt, läßt sich mit Hilfe des Drosselorgans 7 das Verhalten des Systems justieren.

Die in Fig. 2 dargestellte Absaugvorrichtung 15 stellt ein modifiziertes Ausführungsbeispiel der Absaugvorrichtung 1 nach Fig. 1 mit weitgehend ähnlichem Aufbau und gleicher Funktion dar, weshalb diesbezüglich auf die vorhergehenden Erläuterungen zur Absaugvorrichtung 1 verwiesen wird. Für gleichartige Bauelemente sind gleiche Bezugszeichen angegeben.

Die Absaugvorrichtung 15 weist eine Stammrohrleitung 2 mit einem vorderen Ende 2a auf, an dem mehrere Saugleitungen 3 und ein Hilfsgaseinlaß 6 angeordnet sind. Die Saugleitungen 3 weisen jeweils mittels einer Absperrvorrichtung 4 individuell verstellbare Durchströmungsquerschnitte auf. Der Hilfsgaseinlaß 6 umfaßt einen Rohrleitungsabschnitt, in dem ein Drosselorgan 7 und ein elektromotorisch angetriebener Sperrschieber 8 angeordnet sind. An einem hinteren Ende 2b der Stammrohrleitung 2 ist ein Entstauberaggregat 5 mit einem Sauggebläse und einer Filtereinrichtung vorgesehen.

Im Unterschied zur Absaugvorrichtung 1 ist der Absaugvorrichtung 15 eine Meßeinrichtung 16 zugeordnet, die zwei Druckleitungen 17, 18 umfaßt. Die Druckleitungen 17, 18 sind in Strömungsrichtung voneinander beabstandet entlang der Stammrohrleitung 2 angeordnet. Beide Druckleitungen münden einerseits in Anzapfungen an der Wandung der Stammrohrleitung 2 und andererseits in zwei Differenzdruckschalter 11, 12, die denjenigen in der Absaugvorrichtung 1 entsprechen und in die Stromversorgung des Sperrschiebers 8 eingreifen. Die erste Druckleitung 17 greift den statischen Druck an einer ersten Stelle der Stammrohrleitung 2 ab, während die zweite Druckleitung 18 mit dem an einer zweiten Stelle der Stammrohrleitung herrschenden statischen Druck beaufschlagt wird. Die Druckleitungen 17, 18 werden an den beiden Differenzdruckschaltern 11, 12 gegeneinander gelegt, so daß jeweils die Differenz zwischen den beiden abgegriffenen statischen Drücken erfaßbar ist.

Die im Betrieb der Absaugvorrichtung 15 erfaßte Druckdifferenz ist charakteristisch für die Strömungsverluste in der Rohgasströmung, die über die zwischen den beiden Anzapfungen liegende Länge der Stammrohrleitung 2 auftreten. Die Strömungsverluste hängen vom Quadrat der Strömungsgeschwindigkeit ab, so daß aus der erfaßten Druckdifferenz sehr genau auf die Strömungsgeschwindigkeit der Rohgasströmung geschlossen werden kann. Bei höherer Strömungsgeschwindigkeit ergibt sich eine größere Druckdifferenz, bei niedrigerer Strömungsgeschwindigkeit eine kleinere Druckdifferenz. Zweckmäßig liegen die beiden Anzapfungen der Druckleitungen 17, 18 an der Stammrohrleitung 2 relativ weit auseinander, um generell große Druckdifferenzen zu erhalten.

Den beiden Differenzdruckschaltern 11, 12 ist wie bei der Absaugvorrichtung 1 ein gemeinsamer Sollwert für die anliegende Druckdifferenz zugeordnet. Bei einer Überschreitung des Sollwertes löst der Differenzdruckschalter 11 ein "Ein"- Schaltsignal für die Stromversorgung des Sperrschiebers 8 dahingehend aus, daß sich der Sperrschieber 8 weiter schließt. Bei einer Unterschreitung des Sollwertes löst der Differenzdruckschalter 12 ein "Ein"-Schaltsignal dahingehend aus, daß sich der Sperrschieber 8 weiter öffnet. Der jeweils andere Schalter nimmt in diesen Fällen eine "Aus"- Schaltposition ein. Auf diese Weise wird der Hilfsgaseinlaß 6 in Abhängigkeit von der Durchströmung der Stammrohrleitung 2 automatisch soweit verstellt, bis die erfaßte Druckdifferenz dem insbesondere durch die Konstruktion und den Aufbau der Differenzdruckschalter vorgegebenen Sollwert entspricht und mithin die Strömungsgeschwindigkeit in der Stammrohrleitung einen entsprechenden Sollwert eingenommen hat.

Mit der Absaugvorrichtung 15 läßt sich das zur Absaugvorrichtung 1 erläuterte Regelungsverfahren analog durchführen.

In einem modifizierten Ausführungsbeispiel weist die Absaugvorrichtung 15 zwei parallele Stammrohrleitungen beziehungsweise Schläuche auf, denen ein gemeinsames Entstauberaggregat zugeordnet ist, wobei sich die Rohgasströmungen in den Stammrohrleitungen gegenseitig beeinflussen. Beide Stammrohrleitungen weisen jeweils einen Hilfsgaseinlaß 6 und eine Meßeinrichtung auf. Den Stammrohrleitungen ist ferner eine gemeinsame Steuer/Regeleinrichtung zugeordnet. Zweckmäßig umfaßt die Steuer/Regeleinrichtung zwei Differenzdruckschalter, an die jeweils abwechselnd die beiden Drücke der Meßeinrichtung der einen und der anderen Stammrohrleitung angelegt werden. Damit kann die gemeinsame Steuer-/Regeleinrichtung in aufeinanderfolgenden Zeitintervallen einmal den einen und einmal den anderen Hilfsgaseinlaß ansteuern. Es versteht sich, daß eine derartige Anordnung auch mit mehr als zwei Stammrohrleitungen realisierbar ist.

Claims (14)

1. Absaugvorrichtung, insbesondere für Stäube, mit wenigstens einer Stammrohrleitung (2), durch die Rohgas von einem Sauggebläse (5) ansaugbar ist und an die eine oder mehrere Saugleitungen (3) angeschlossen sind, von denen wenigstens eine einen verstellbaren Durchströmungsquerschnitt, insbesondere in Form einer Absperrvorrichtung (4), aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß an die Stammrohrleitung (2) ein Hilfsgaseinlaß (6) angeschlossen ist, dessen Öffnungsquerschnitt in Abhängigkeit von der Durchströmung der Stammrohrleitung (2) veränderbar ist.

2. Absaugvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Meßeinrichtung (10, 16) zur Erfassung wenigstens einer Strömungskenngröße an wenigstens einer Stelle der Stammrohrleitung (2) sowie eine Steuer-/Regeleinrichtung (14) zur Auswertung der wenigstens einen erfaßten Strömungskenngröße und insbesondere zur Ansteuerung des Hilfsgaseinlasses (6) vorgesehen sind.

3. Absaugvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung (10) eine Druckleitung (9) umfaßt, die in die Stammrohrleitung mündet, und die Steuer-/Regeleinrichtung (14) wenigstens einen Differenzdruckaufnehmer oder -schalter (11, 12) aufweist, der die Differenz zwischen dem Druck in der Druckleitung (9) und dem Umgebungsdruck detektiert.

4. Absaugvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung (16) wenigstens zwei Druckleitungen (17, 18) umfaßt, die in Strömungsrichtung voneinander beabstandet in die Stammrohrleitung (2) münden, und die Steuer/Regeleinrichtung (14) wenigstens einen Differenzdruckaufnehmer oder -schalter (11, 12) aufweist, der die Differenz zwischen den Drücken der wenigstens zwei Druckleitungen (17, 18) detektiert.

5. Absaugvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuer-/Regeleinrichtung (14) zwei Differenzdruckschalter (11, 12) aufweist, denen ein gemeinsamer Sollwert für die erfaßte Druckdifferenz zugeordnet ist, wobei der erste Differenzdruckschalter (11) insbesondere bei einer Überschreitung des Sollwertes ein Öffnen des Absperrorgans (8) und der zweite Differenzdruckschalter (12) insbesondere bei einer Unterschreitung des Sollwertes ein Schließen des Absperrorgans (8) bewirkt.

6. Absaugvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfsgaseinlaß (6) an einer vom Sauggebläse (5) entfernten Stelle, insbesondere an einem dem Sauggebläse (6) gegenüberliegenden Ende (2a) der Stammrohrleitung (2) angeordnet ist.

7. Absaugvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Hilfsgaseinlaß (6) ein verstellbares Absperrorgan (8) vorgesehen ist, das insbesondere durch die Steuer- /Regeleinrichtung (14) in Abhängigkeit von der erfaßten Strömungskenngröße ansteuerbar ist.

8. Absaugvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Hilfsgaseinlaß (6) ein Drosselorgan (7) vorgesehen ist, das zur Beeinflussung des Regelungsverhaltens der Absaugvorrichtung (1, 15) verstellbar ist.

9. Absaugvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei parallelgeschaltete Stammrohrleitungen (2) vorgesehen sind, denen jeweils ein Hilfsgaseinlaß (6) mit veränderbarem Querschnitt und eine Meßeinrichtung (16) mit in die jeweilige Stammrohrleitung (2) mündenden Druckleitungen (17, 18) zugeordnet sind.

10. Absaugvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß den wenigstens zwei Stammrohrleitungen (2) eine gemeinsame Steuer-/Regeleinrichtung mit wenigstens zwei Differenzdruckaufnehmern oder -schaltern zugeordnet ist, die abwechselnd gemeinsam oder dauerhaft getrennt die jeweilige Differenz zwischen den Drücken in zwei einer ersten und einer zweiten Stammrohrleitung zugeordneten Druckleitungen detektieren.

11. Verfahren zur Regelung des Rohgasstromes in einer Absaugvorrichtung, die insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 10 ausgebildet ist, bei dem

• - in einem Verfahrensschritt der statische Druck an wenigstens einer Stelle einer Stammrohrleitung (2) aufgenommen wird, an die eine oder mehrere Saugleitungen (3) mit verstellbarem Durchströmungsquerschnitt angeschlossen sind,
• - in einem nachfolgenden Verfahrensschritt der statische Druck direkt oder indirekt mit einem Sollwert verglichen wird und
• - in einem weiteren Verfahrensschritt ein an die Stammrohrleitung (2) angeschlossener Hilfsgaseinlaß (6) mit verstellbarem Öffnungsquerschnitt in Abhängigkeit von der ermittelten Sollwertabweichung verstellt wird.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der an einer Stelle der Stammrohrleitung (2) aufgenommene statische Druck gegen den Umgebungsdruck an wenigstens einen Differenzdruckaufnehmer oder -schalter (11, 12) angelegt wird, wobei aus dem ermittelten Druckdifferenzbetrag auf die Strömungsgeschwindigkeit in der Stammrohrleitung (2) geschlossen wird.

13. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der an einer Stelle der Stammrohrleitung (2) aufgenommene statische Druck gegen den an einer in Strömungsrichtung von dieser beabstandeten Stelle der Stammrohrleitung (2) aufgenommenen statischen Druck an wenigstens einen Differenzdruckaufnehmer oder -schalter (11, 12) angelegt wird, wobei aus dem ermittelten Druckdifferenzbetrag auf die Strömungsgeschwindigkeit in der Stammrohrleitung (2) geschlossen wird.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 und 13, dadurch gekennzeichnet, daß der ermittelte Druckdifferenzbetrag mit einem Sollwert Verglichen wird, sowie ein erster Differenzdruckschalter (11) insbesondere bei einer Überschreitung des Sollwertes eine Vergrößerung des Öffnungsquerschnittes des Hilfsgaseinlasses und ein zweiter Differenzdruckschalter (12) insbesondere bei einer Unterschreitung des Sollwertes eine Verkleinerung des Öffnungsquerschnittes des Hilfsgaseinlasses bewirkt.