DE2461093C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Regeln des Gewichtsdurchsatzes von pneumatisch gefördertem, pulverförmigem Material - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung des Gewichtsdurchsatzes von pneumatisch gefördertem, pulverförmigem Material, das mittels eines Gasstrahls aus einer verwirbelten, das Material enthaltenden Beschickungssäule heraustransportiert wird. Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens mit einer verwirbelten Beschikkungssäule, die über einen Gasinjektor mit einer pneumatischen Förderleitung in Verbindung steht.

Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Gattung (BE-PS 7 33 758) ist die Beschickungssäule über eine seitliche öffnung mit einem Abgabebehältcr verbunden, in dem der Gasinjektor angeordnet ist, und von dem die Förderleitung ausgeht Beschickungssäule und Gasinjektor werden von einer gemeinsamen Förderleitung her. die ein einstellbares Drosselventil aufweist, mit Gas beschickt Dem Gasinjektor ist ein weiteres Drosselventil vorgeschaltet Je nach Einstellung der beiden Drosselventile wird aus der Beschickungssäule mehr oder weniger pulverförmiges Material herausgefördert Die Beschickungssäule wird chargenweise mit pulverförmi-

gern Material gefüllt; die Vorrichtung arbeitet also diskontinuierlich. Bei gegebener Einstellung des Drosselventils ändert sich der Pulverdurchsatz in der Förderleitung, wobei erhebliche Unstetigkeiten auftreten können, denen durch Regelung der Drosselventile nur schwer beizukommen ist

Bei einer anderen bekannten Vorrichtung für die pneumatische Förderung pulverförmigen Materials (US-PS 28 27 333) ist anstelle einer Beschickungssäule ein flacher Abgabebehälter vorgesehen, in dem eine Wirbelplatte eine unter ihr angeordnete Druckkammer von einer über ihr angeordneten Mischkammer trennt. Die Druckkammer ist an ein Gebläse angeschlossen; zwischen beiden ist eine Vorrichtung zum Regeln der Gasmenge angeordnet, die vom Gebläse in die Druckkammer gedruckt und zur Verwirbelung des Pulvers in der Mischkammer verwendet wird. Von der Mischkammer geht eine pneumatische Förderleitung aus; ein Gasinjektor ist nicht vorgesehen. Die Mischkammer wird von einem Beschickungstrichter aus über eine Zellenradschleuse mit dem pulverförmigen Material beschickt. Die Zellenradschleuse wird von einem Elektromotor angetrieben, dessen Stromkreis einen Schalter enthält, der in der Vorrichtung zum Regeln der Menge des Verwirbelungsgases angeordnet ist. Wegen des Fehlens ei-

nes von einem Gasinjektor erzeugten, definierten und mehr oder weniger scharfen Gasstrahls ist die Leistungsfähigkeit dieser bekannten Vorrichtung-gering, und es fehlt an einem reproduzierbaren Zusammenhang zwischen dem Gasdurchsatz einerseits und dem Materialdurchsatz andererseits, so daß letzterer erhebliche Schwankungen unterliegt und nicht als geregelt angesehen werden kann.

Es ist ferner eine Vorrichtung zum pneumatischen Fördern von Schüttgut bekannt (DE-OS 19 12 733), bei der unterhalb eines Vorratsgefäßes ein Auffangbehälter angeordnet ist. Zur Einstellung der Zulaufmenge an Schüttgut in den Auffangbehälter dient ein Verschlußorgan, das über senkrechte Stangen an Membranen aufgehängt ist, welche am Deckel des Auffangbehälters

abdichtend befestigt sind. Über den Membranen sind Druckluftkammern angeordnet, die über ein einstellbares Regelventil mit einem Kompressor in Verbindung stehen. Mittels des Regelventils wird in den Druckluftkammern ein Arbeitsdruck eingestellt, der das Verschlußorgan offenhält, solange der Druck im Auffangbehälter nicht so groß ist, daß er den Druck in den Druckluftkammern sowie das Gewicht der auf dem Verschlußorgan lastenden Schüttgutsäule überwindet. Das Regelventil ist ferner mit dem Innenraum des Auffang-

behälters verbunden. Die erwähnten Stangen sind mit dem Steuerkolben eines an eine Druckluftzuführleitung angeschlossenen Dreiwegeventils gekoppelt. Von diesem führt eine Leitung zu einer am konischen Boden des Vorratsgefäßes angeordneten Auflockerungsvorrichtung. Diese Leitung wird mittels des Steuerkolbcns geöffnet, sobald das Verschlußorgan eine bestimmte Schließstellung erreicht hat. D'e eintretende Auflockerungsluft unterstützt das Zufließen des Schüttgutes aus

dem Vorratsgefäß in den Auffangbehälter. Gleichzeitig wird in Abhängigkeit von der Stellung des Verschlußorgans die über eine Förderleitung dem Auffangbehälter unterhalb eines porösen Bodens zugeführte Förderluftmenge geregelt Hier ist im Gegensatz zum Verfahren und zur Vorrichtung der eingangs beschriebenen Gattung ein gesonderter Gasstrahl, der das Schottgut oder pulverförmige Material aus einem Wirbelbett heraustransportiert, nicht vorgesehen.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein einfach und zuverlässig durchführbares Verfahren zur Regelung des Gewichtsdurchsatzes von pneumatisch gefördertem, puiverförmigem Material sowie eine Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens anzugeben.

Diese Aufgabe ist, soweit sie das Verfahren betrifft erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei konstantem Gasgewichtsdurchsatz der Gasdruck oberhalb der Zone gemessen wird, in der der Gasstrahl auf das pulverförmige Material trifft, und bei Abweichung von einem Sollwert die in die verwirbelte Beschickungssäule kontinuierlich eingeleitete Menge an puiverförmigem Material derart geändert wird, daß sich der Sollwert des Gasdruckes einstellt

Gemäß der Erfindung wird also der Druck des dem Gasinjektor zugeführten Gases, dessen Gewichtsdurchsatz während der Regelung unverändert bleibt, auf einen vorbestimmten Wert eingestellt Der sich im Betrieb während der Förderung des pulverförmigen Materials dann einstellende Druck des zugeführten Gases wird gemessen und durch die Beschickung der Beschikkungssäule mil puiverförmigem Material ständig auf den Sollwert geregelt. Wenn der Druck des zugeführten Gases größer als der Sollwert ist, bedeutet dies, daß die Dichte des Fluids in der Beschickungssäule zu groß ist und deshalb vermindert werden muß und umgekehrt.

Der vorrichtungstechnische Teil der Lösung der Erfindungsaufgabe ist im Anspruch 2 beschrieben und vorzugsweise gemäß Anspruch 3 bis 6 weitergebildet.

Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise anhand der schematischen Zeichnung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit weiteren Einzelheiten erläutert.

Die dargestellte pneumatische Transportvorrichtung weist eine verwirbelte Beschickungssäule 2, einen Abgabebehälter 4 und eine pneumatische Förderleitung 6 auf.

Der verwirbe'ten Beschickungssäule 2 wird pulverförmiges Material zugeführt, das unter Zwischenschaltung eines Teils mit veränderbarer öffnung, beispielsweise einer Klappe 10. aus einem Vorratsbehälter 8 kommt. Die Beschickungssäule 2 weist weiter eine Gasableitung 12 und eine Wirbelplatte 14 auf.

Der Durchtritt von puiverförmigem Material aus der Beschickungssäule 2 in die pneumatische Förderleitung 6 erfolgt in dem Abgabebehälter 4, der eine Wirbelplatte 16, einen Gasinjektor 18 und die öffnung in die Förderleitung 6 aufweist, die durch eine in der Achse des Gasinjektors 18 gelegene Düse 20 gebildet ist.

Das Gas zur Verwirbelung der Beschickungssäule 2 und des Abgabebehälters 4 wird einer Leitung 22 zur <>o Versorgung des Injektors 18 über eine Leitung 24 entnommen, die sich in zwei Zweige 26 und 28 trennt, die die Wirbelplatten 14 und 16 versorgen. Steuervorrichtungen, wie Ventile 30 und 32 ermöglichen die Durchsätze des Verwirbelungsgases zu. steuern. b5

Eine Druckregelvorrichtung 34 mißt den Druck in der Leitung 22 an einer Stelle 36, die stromoberhalb des Injektors 18 liegt. Die Druckregelvorrichiung 34, die an sich bekannter Bauart ist weist eine Anzeigeeinrichtung und eine Einstelleinrichtung auf einen Sollwert auf und ist so gebaut daß dieser Sollwert aufrechterhalten wird, indem die öffnung der Klappe 10 und damit die Menge an puiverförmigem, der Säule 2 zugeführtem Material eingestellt wird. Dies geschieh! über einen Mechanismus, der schema'tisch durch die gestrichelte Linie 38 dargestellt ist

Die Funktion der Vorrichtung ist folgende:

Der Gasdruck, vermindert um den Druckverlust des Injektors 18, steht in jedem Augenblick im Gleichgewicht mit der Beladung der verwirbelten Beschickungssäule 2 in Höhe des Injektors; die Beziehung zwischen dem Materialdurchsatz und dem Luftdruck des Injektors ist eindeutig. Es kann ein Funktionsbereich so gewählt werden, daß diese Beziehung praktisch eine Proportionalität ist.

Um einen konstanten Durchsatz an puiverförmigem Material zu erhalten, wird bei gegebenem Gewichtsdurchsatz von Gas, das aus einem volumetrischen Gerät (beispielsweise ein Gerät in Roots-Bauart) abgegeben wird, der entsprechende Soll-Druckwert mittels der Regelvorrichtung 34 festgelegt die in jedem Augenblick die Öffnung der Klappe 10 zur Beschickung der Säule 2 bestimmt.

Zur Berücksichtigung von Veränderungen der Lufttemperatur, der Körnigkeit des Produktes, seiner Beschaffenheit usw. ist eine Eichung notwendig. Diese Eichung kann auf verschiedene Weise geschehen, wobei der vorgegebene Druckwert während der folgenden Vorgänge konstant bleibt:

1. Durch Messung des Volumens, bei Entleeren des stromaufwärtigen Vorratsbehälters 8 oder bei Füllen eines stromabwärtigen Vorratsbehälters, in dem während dieser Zeit die Veränderungen des Einlasses und des Auslasses in diesen jeweiligen Behälter ausgesetzt werden.

2. Durch Messung des Gewichts; dies ist genauer, weil dabei Dichtefehler unterdrückt werden.

a) Durch Wiegen des Behälters 8 zur Beschikkung oder eines Aufnahmebehälters mit periodischer kurzzeitigen Unterbrechung der Förderung.

Diese beiden Methoden bringen Auswerte-Unterbrechungen mit sich, die hinderlich sein können.

b) Durch Wiegen der Beschickungssäule 2, wobei die Änderung des Gewichts AP nach vollständigem Schließen der Beschickungsklappe 10 während einer kurzen Zeitdauer At den Ge-

AP
wichtsdurchsatz Q = —j— für den Druck

AP

P = — bestimmt.

Die Regelvorrichtung wird durch eine Vorrichtung vervollständigt, mit der der Solldruckwert unter Berücksichtigung des für den Gewichtsdurchsatz angezeigten Wertes korrigiert werden kann.

Diese Korrektur kann entsprechend der erforderlichen Genauigkeit in genügend nahe beieinanderliegendeii Intervallen durchgeführt werden. Sie stört den Durchsatz der Vorrichtung nur wenig. Weiter kann ein Integrator vorgesehen sein, der das Gesamtgewicht des durchgetretenen Materials aufaddiert.

Wenn die Eichung nach der Methode 26 durchgeführt wird, werden die Anschlüsse der Beschickungssäule 2 an die anderen Bauteile der Vorrichtung über nachgiebige

Manschetten 40, 42, 44 hergestellt und die Beschikkungssäule 2 ruht auf Waagen, von denen eine, 46, dargestellt ist, während der Abgabebehälter 4 unbeweglich gehalten ist, um keine dynamische Kraft auf die Beschikkungssäule 2 zu übertragen. 5

Am häufigsten wird die Vorrichtung mit Luft betrieben, es kann aber jedes andere inerte oder reagierende Gas verwendet werden. Die Reaktion kann während der Förderung stattfinden. Beispielsweise kann das Pulver ein Katalysator für ein Gasgemisch oder ein mit io dem Gas reagierendes Produkt sein.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Regein des Gewichisdurchsatzes von pneumatisch gefördertem, pulverförmigem Material, das mittels eines Gasstrahls aus einer verwirbelten, das Material enthaltenden Beschickungssäule heraustransportiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß bei konstantem Gasgewichtsdurchsatz der Gasdruck oberhalb der Zone gemessen wird, in der der Gasstrahl auf das pulverförmige Material trifft, und bei Abweichung von einem Sollwert die in die verwirbelte Beschickungssäule kontinuierlich eingeleitete Menge an pulverförmigem Material derart geändert wird, daß sich der Sollwert des Gasdruckes einsteilt.

2. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einer verwirbelten Beschikkungssäule (2), die über einen Gasinjektor (18, 20) mit einer pneumatischen Förderleitung in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschickungssäule (2) über einen veränderbaren Durchlaß (Klappe 10) mit einem Vorratsbehälter (8) für das zu fördernde pulverförmige Material verbunden ist und daß in der Zuleitung (22) zum Gasinjektor (18,20) eine Druckmeßsonde (36) angeordnet ist, welche mit einer Druckregelvorrichtung (34) verbunden ist, die den veränderbaren Durchlaß bei einer Abweichung des gemessenen Druckes von einem eingestellten Sollwert verändert.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, deren Gasinjektor (18,20) in einem Abgabebehälter (4) angeordnet ist, der sich an die Beschickungssäule (2) anschließt, dadurch gekennzeichnet, daß der Abgabebehälter (4) mit einer Wirbelplatte (16) versehen ist, unter der eine getrennte Leitung (28) für Verwirbelungsgas mündet.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, bei der das Gas für die Beschickungssäule (2) von der Zuleitung (22) zum Gasinjektor (18, 20) abgeleitet ist, dadurch gekennzeichnet, daß auch das Gas für den Abgabebehälter (4) von der Zuleitung (22) zum Gasinjektor (18) abgeleitet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Beschickungssäule (2) und dem Abgabebehälter (4) je ein Gasdurchflußsteuergerät (30,32) zugeordnet ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschickungssäule (2) auf Waagen (46) ruht und mit den anderen Bauteilen der Vorrichtung über nachgiebige Manschetten (40,42,44) verbunden ist.