DE2821517A1

DE2821517A1 - Verfahren und vorrichtung zum selbsttaetigen regeln einer pneumatischen foerderung

Info

Publication number: DE2821517A1
Application number: DE19782821517
Authority: DE
Inventors: Jean-Pascal Hanrot; Jacky Volpeliere
Original assignee: Aluminium Pechiney SA
Current assignee: Rio Tinto France SAS
Priority date: 1977-05-18
Filing date: 1978-05-17
Publication date: 1978-11-23
Also published as: ES470005A1; FR2391136A1; NL7805337A; MX147249A; IN149676B; YU41097B; BR7803101A; GR62076B; NO781711L; BE867148A; NL185769C; FR2391136B1; JPS53142782A; IT1096135B; NL185769B; JPS6160005B2; SE7805669L; CH626587A5; NO152499B; YU116678A

Description

DR. ING. F. WTTESTJIOFF DR. E. ν. PECHMAWN

DR. ING. D. BEHRENS DIPI,. ING. R. GOICTZ PATENTANWÄLTE 8000 MÜNCHEN 9O SCIIWEIOEHSTKASSE S TKLEFON(089)0020Sl ΤΙΚΣ 5 24 070

TELXOBAUUI : PHOTKO-WATJäNT UftXOSII

1A-50 695 17.Mai 1978

Patentanmeldung

Anmelderin:

ALUMINIUM PECHINEY 28, rue de Bonnel 69003 Lyon, Prankreich

Titel:

Verfahren und Vorrichtung zum selbsttätigen Regeln einer pneumatischen Förderung

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DR. ING. F. WTJESTHOFF DR. E. ν. PECIIMANN DR. ING. D. BEHRENS DIPL. ING. R. GOETZ PATENTANWÄLTE

80OO MÜNCHEN 9O SCHWEIGERSTHASSE 2 TELZFOlT (089) 86 20 öl ΤΕί,κχ 5 21070

TBLKQKAMMB 1 PBOTSOTPITBJTP 2CUlTOHX

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Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren «um selbsttätigen Regeln einer pneumatischen Förderung von pulverförmiger auch staubförmigen oder fein gekörnten Gütern in Eohrleitungen.

In der Fachliteratur sind schon zahlreiche Verfahren und Vorrichtungen für die pneumatische Förderung besehrieben worden.

So ist beispielsweise aus der US-PS 2 827 333 eine Vorrichtung für die pneumatische Förderung von pulverförmigen Gütern bekannt, die einen von einem Schaufelrad gebildeten Gutaufgeber und Einrichtungen aufweist, die einen Luftdruck erzeugen und in eine Mischkammer zum Vermischen des Gutes mit Gas einleiten, wobei diese Mischkammer in ihrer Mitte durch ein Gitter, das die homogene Verteilung des Gases besorgt, unterteilt ist, sowie eine Förderleitung für die feilohen. So interessant das Verfahren auch sein mag, es zeigte Nachteile, darunter einen - je nach der Art der geförderten Güter - raschen Abrieb, der zu einer Erhöhung der abgegebenen Menge des pulverförmigen Gutes und dadurch zu einer Verstopfung der Säule oder Kolonne führt·.

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Ein anderes, in der PR-PS 1 152 269 "beschriebenes Verfahren, das bereits eine bedeutende Verbesserung auf dem Gebiet der pneumatischen Förderung darstellte, besteht darin, die pneumatische Förderleitung mit Pulver zu speisen, das dem unteren Seil einer Säule oder Kolonne direkt entnommen wird, welche ständig in freier Luft verwirbeltes Pulver enthält, wobei der mit einer Düse eingeblasene Luftdruck durch die Höhe der Säule aus pulverförmigem Gut ausgeglichen wird. Ein derartiges Verfahren hat den Vorteil, die Verwendung von Pulverschiebern in der Verwirbelungsvorrichtung und damit die sieh daraus ergebenden Erscheinungen raschen Abriebs und Störungen zu vermeiden. Dieses Verfahren zeigte jedoch bestimmte Nachteile, die es für eine universelle Anwendung ungeeignet machen. Die Vorrichtung machte es notwendig, den Durchsatz des pulverförmigen Gutes auf einen Wert unterhalb einer kritischen Schwelle zu regeln, bei der sich die Säule verstopfte.

In der FR-PS 2 236 758 ist ein Verfahren zum Regeln des Gewichtsdurchsatzes von pulverförmigen Gütern in einer Anlage für die kontinuierliche pneumatische Förderung durch Einblasen von Gas und mit Ausgleich durch eine Wirbelsäule beschrieben, bei dem der Druck des eingeblasenen Gases bei einem vorgegebenen Gas-Gewichtsdurchsatz gemessen wird und auf die Menge des in die Wirbelsäule eingeleiteten pulverförmigen Gutes wirkt, um den Druck auf einem festgelegten Wert zu halten. Wie bedeutend auch die mit dieser Vorrichtung erhaltenen Verbesserungen sein mögen, die Vorrichtung macht noch ein mit dem Gut in Berührung stehendes gesteuertes Gerät für die mechanische Regelung notwendig, das festfressen oder sogar Erosion unterworfen sein kann.

Gegenstand der Erfindung ist eine Verbesserung der Vorrichtungen zum selbsttätigen Regeln bei der pneumatischen Förderung, die eine echte Lösung der vorstehend beschriebenen Nachteile herbeiführt.

Das Verfahren nach der Erfindung zum selbsttätigen Regeln in einer pneumatischen Förderanlage mit einer das pulver-

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förmige Gut enthaltenden Aufgäbesäule, an deren Fuß eine Naehrutschböschung gebildet ist, einer von der Aufgabesäule gespeisten Austragskammer mit einer porösen Anströmwand, eine Druckgasleitung zum Zuführen eines gewählten Druckgasdurchsatze s, deren Einblasdiise über der porösen Anströmwand und in der Achse der Öffnung einer pneumatischen Förderleitung mündet, sowie mit einer Anströmleitung zum Zuführen von Anströmgas, die unter der porösen Anströawand Blindet, zeichnet sich dadurch aus, daß, um eine Verkleinerung des Winkels der Naehrutschböschung hervorzurufen, wodurch sich der Fuß der Naehrutschböschung in den Gasstrom verlagern läßt, das Gut durch Hindurchleiten des Gases durch die poröse Anströmwand und das zu fördernde Gut verwirbelt wird, daß, damit dieses Ablaufen eintritt, für einen in der Forderleitung angestrebten Gutdurchsatz ein Soll-Druck Pf unter der porösen Anströmwand gewählt wird, und daß sich über der Anströmwand in der Austragskammer ein Druck Pc = Pf aufbaut, so daß jedem Ansteigen von Pc über Pf, welches dazu neigt, den Durchsatz des pulverförmigen Gutes zu erhöhen, eine Verringerung der mit dem Druck Pf stattfindenden Gasströmung durch die poröse Anströmwand und das pulverförmige Gut entspricht, während jedem Absinken von Pc unter Pf, welches dazu neigt, den Durchsatz des pulverförmigen Gutes zu verringern, eine Erhöhung der genannten Gasströmung durch die poröse Anströmwand und das pulverförmige Gut entspricht.

Das Verfahren nach der Erfindung besteht darin, eine pneumatische Förderleitung, insbesondere ein Förderrohr,mit einem pulverförmigen Gut zu speisen, das dem unteren Teil einer das pulverförmige Gut enthaltenden, unter Druck stehenden Säule direkt entnommen wird. Die genannte Säule kann von verschiedener Gestalt sein und hinsichtlich des Füllraumes verschieden ausgebildet sein, beispielsweise mit einem zylindrischen Füllraum oder mit einem Aufgabetrichter, dessen oberer Teil vorzugsweise mit konstantem Druck beaufschlagt ist.

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Die Übergabe des pulverförmigen Gutes von der Aufgabesäule an die pneumatische Förderleitung geschieht mit einer Austragskammer, die beispielsweise von einem parallelepipedischen Hohlraum gebildet ist.

Die Austragskammer ist mit den Verwirbelungsvorrichtungen, die eine poröse Anströmwand und eine Einblasdüse für Anströmgas aufweisen, sowie mit den Vorrichtungen für die pneumatische Förderung des pulverförmigen Gutes versehen, die eine Druckgasleitung zum Zuführen von Druckgas, die an ihrem Ende mit einer über der porösen Anströmwand mündenden Einblasdüse versehen ist, und eine Einlaßöffnung der pneumatischen Förderleitung umfassen, die von einer in der Achse der Gas-Einblasdüse angeordneten Düse gebildet ist.

Im Ruhezustand der Vorrichtung bildet sich am Fuß der in die Austragskammer mündenden Aufgabesäule auf natürliche Weise eine Naehrutsehböschung des pulverförmigen Gutes, dessen Winkel mit der porösen Anströmwand im wesentlichen von dem zu fördernden Gut abhängig ist.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung hat der Fuß der Nachrutschböschung im Ruhezustand tangentiale Berührung mit der Einblasdüse der Druckgasleitung. Der Abstand zwischen dem Fuß der Naehrutschböschung im Ruhezustand und der genannten Einblasdüse läßt sich in vorteilhafter Weise mit einer Vorrichtung regulieren, welche die Auslaßhöhe der Aufgabesäule gegenüber der porösen Anströmwand mehr oder weniger verringert.

Damit das pulverförmige Gut, das die sich erneuernde Haehrutschböschung bildet, in den aus der Einblasdüse kommenden Gasstrom gelangen kann, wird das genannte Gut durch Hindurchleiten eines Verwirbelungs- oder Anströmgases durch die poröse Anströmwand in den Wirbelschichtzustand übergeführt oder verwirbelt. Auf diese Weise verkleinert sich der Winkel der Nachrutschbö sehung, deren Fuß dazu neigt, sich über die Gas-Einblasdüse hinaus zu verlagern.

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Damit das Anströmgas durch, die poröse Anströmwand hindurch, abströmt und das Bett bzw. die Schüttung des pulverförmigen Gutes durchströmt, wobei es diese verwirbelt, wird unter der porösen Anströmwand der Austragskammer ein Verwirbelungs- oder Anströmdruck erzeugt, der für einen zu fördernden Gutdurchsatz gewählt wird und von der Mindesthöhe des pulverförmigen Gutes in der Aufgabesäule abhängig ist. Infolgedessen besteht die Tendenz, daß sich beiderseits der porösen Anströmwand ein Gleichgewicht zwischen dem Druck Pf und dem über der Anströmwand herrsehenden Druck Pc einstellt.

Wenn sich somit der Druck Pe verringert und kleiner wird als Pf, besteht ein Anströmgasstrom, der die poröse Anströmwand und das pulverförmige Gut so durchströmt, daß der Einblasdüse pulverförmiges Gut zugeführt wird und daß die see gefördert wird.

Wenn aber der Druck Pc so weit zunimmt, daß er größer wird als Pf, hört die Durchströmung der porösen Anströmwand und des pulverförmigen Gutes durch den Anströagasstrom auf, so daß der Einblasdüse kein pulverförmiges Gut mehr zugeführt wird. Je nach der Art des Gutes ist der Augenblicksunterschied zwischen Po und Pf, ausgedrückt als Absolutwert, im allgemeinen ein geringer Prozentsatz. Dieser Unterschied wird durch die sich nach dem Lawinenprinzip vollziehende Speisung der Austragskammer mit Fördergut hervorgerufen. Infolgedessen stellt sich für einen gewählten Betriebszustand ein sinusförmig um den Sollwert pendelndes Gleichgewicht ein.

Da der Anströmdruck Pf für einen gewünschten Durchsatz von pulverförmiges^ Gut gewählt und auf dem gewählten Wert gehalten wird, ist somit die pneumatische förderung nach der Erfindung selbstregelnd und das pulverförmige Gut strömt kontinuierlich und gleichmäßig ab.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert.

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Die in Fig. 1 dargestellte pneumatische förderanlage hat eine Aufgabesäule 1, eine Austragskammer 2, eine Druokgasleitung 3, die mit einer Einblasdüse 8 versehen ist, eine poröse Anströmwand 4, eine Anström(medium)leitung und eine pneumatische Förderleitung 10, welche mit einer Düse 11 versehen ist. Die Aufgabesäule 1 erhält pulverförmiges Gut aus einem Füllraum oder Behälter 14.

Wenn die Druckgasleitung 3 und die Anströmleitung 5 nicht mit Gras beaufschlagt sind, bildet sich am PuS der Aufgabesäule 1 und auf der porösen Anströmwand 4 eine Nachrutschböschung 6j der Abstand ihres Fußes 7 zur Einblasdüse 8 ist mit einer Vorrichtung 9 regulierbar.

Somit wird das pulverförmige Gut aus der Aufgabesäule 1 zur pneumatischen Förderleitung 10 in der Austragskammer übergeführt, wenn die Druckgasleitung 3 und die Anströmleitung 5 beaufschlagt sind, wobei durch die Verwirbelung des die Nachrutschböschung 6 bildenden Gutes eine Verkleinerung des Winkels der Nachrutschböschung 6 und die Verteilung des Gutes über die Einblasdüse 8 hinaus hervorgerufen werden.

Für einen gewählten Durchsatz des su fördernden pulverförmigen Gutes in der Förderleitung 10 wird in der Austragskammer 2 unter der porösen Anströmwand 4 mit dem Regelgerät 13 ein Verwirbelungs- oder Anströmdruck Ff erzeugt, wobei das Anströmgas mit der Anströmleitung 5 herangeführt wird. Über der Anströmwand 4 herrscht ein Druck Pc, der bei dem für die Druckgasleitung 3 gewählten Gasdurchsatz von der Menge pulverförmigen Gutes abhängig ist, die in den Strom im Förderrohr bzw« in der Förderleitung 10 eingebracht wird.

Wenn sich der Druck Fc über der porösen Anströmwand so weit verringert, daß er kleiner wird als Ff, bildet sich ein starker Anströmgasstrom durch die Anströmwand 4 hinduroh aus,

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der das pulverförmige Gut auf- bzw. verwirbeln und auf diese Weise in die Wirkungszone der Einblasdüse 8 bringt und dann in die Düse 11 der Förderleitung 10 mitreißt.

Wenn der Druck Pc so weit zunimmt, daß er größer wird als Pf, wird der Ans tr ömgas strom schwächer oder hört sogar auf, die poröse Anströmwand 4 und die Nachrutsehböschung 6 zu durchströmen, so daß der Einblasdüse 8 weniger oder sogar kein zu förderndes pulverförmiges Gut mehr zugeführt wird.

Das Verfahren nach der Erfindung ist somit ein Verfahren, bei dem sich ein Durchsatz von zu förderndem pulverförmigem Gut um den nach dem Druck Pf gewählten Wert pendelnd von selbst regelt, wobei auf diese Weise jede Gefahr des Verstopfens der förderleitung 10 ausgeschlossen ist.

Die in Pig. 2 dargestellte pneumatische Förderanlage mit konzentrisch angeordneter Förderleitung hat eine kreisringförmige Aufgabesäule 21, eine Austragskammer 22, die von einem Kegelstumpf gebildet ist, dessen Höhe, bezogen auf die Anströmwand, einstellbar ist, eine Druekgasleitung 23, welche mit einer Einblasdüse 28 versehen ist, eine poröse Anströmwand 24, eine Anströmleitung 25 und eine pneumatische Förderleitung 30, die mit einer Düse 31 versehen ist.

Wenn die Druekgasleitung 23 und die Anströmleitung 25 nicht mit Gas beaufschlagt sind, bildet sich am Fuß der kegeligen Austragskammer 22 und auf der porösen Anströmwand 24 eine Nachrutsehböschung 26; der Abstand ihres Fußes 27 zur Einblasdüse 28 ist durch die Relativstellung der Austragskaaaer 22 zur porösen Anströmwand 24 regulierbar.

Infolgedessen geht das in der Aufgabesäule 21 enthaltene pulverföneige Gut durch die Austragskammer 21 hindurch in die pneumatische Förderleitung 30 über, wenn die Druekgasleitung 23 und die Anströmleitung 25 beaufschlagt sind, wobei die Verkleinerung des Winkels der Haehrutsohböaehung 26 und die Verteilung des ihn bildenden pulverförmigen Gutes über die Einblasdüee 28 hinaus hervorgerufen werden.

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Für einen gewählten Durchsatz des zu fördernden pulverf örmigen Gutes in der Förderleitung 30 wird unter der porösen Anströmwand 24 mit dem Regelgerät 33 ein Anströmdruck Pf erzeugt, wobei das Anströmgas mit der Anströmleitung 25 herangeführt wird. Über der Anströmwand 24 herrscht ein Druck Pc, der bei dem für die Druckgasleitung 23 gewählten Gasdurchsatz von der Menge pulverförmigen Gutes abhängig ist, die in den Strom im Förderrohr bzw. in der Förderleitung 30 eingebracht wird.

Wenn sich der Druck Pc über der porösen Anströmwand 24 so weit verringert, daß er kleiner wird als Pf, bildet sich ein starker Anströmgasstrom durch die Anströmwand 24 hindurch aus, der das pulverförmige Gut auf- bzw. verwirbelt und in die Wirkungszone der Einblasdüse 28 führt. Infolgedessen wird das genannte Gut in die Düse 31 der Förderleitung 30 mitgerissen.

Wenn der Druck Pc so weit zunimmt, daß er größer wird als Pf, wird der Anströmgas strom schwächer und hört im Grenzfall auf, die poröse Anströmwand 24 zu durchströmen. Infolgedessen vergrößert sich der Winkel der Naehrutsehbösehung so, daß der Einblasdüse 28 weniger pulverförmiges Gut zugeführt wird.

Wie im Falle der an erster Stelle beschriebenen Ausführungsform gemäß Fig. 1 ergibt sich somit, daß dieses Verfahren sich selbst regelt und die Gefahr des Verstopfens der Förderleitung 30 ausschließt.

BEISPIEL 1

Bei einer großtechnischen Anlage gemäß Fig. 1 wurde als pulverförmiges Gut gemahlener Marmor mit einer maximalen Korngröße von 50 um pneumatisch gefördert.

Die Auf gäbe säule 1 hatte einen Durchmesser von 0,40 m und eine Höhe von 4,50 m, während die Förderleitung 10 einen Durchmesser von 0,065 m und eine länge von etwa 30 m aufwies.

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Als Anström- und Fördergas wurde Luft verwendet. Der Gesamtdurchsatz in der Anströmleitung 5 und der Druckgasleitung betrug 4 Nm-ymin.

Die Masse des in der Förderleitung 10 geförderten pulverförmigen Gutes wurde für drei Werte des unter der porösen Anströmwand 4 erzeugten Anströmdruckes Pf gemessen. Die Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle angegeben.

Anströmdruck Pf, in bar Druck in der Druckgasleitung 3» in bar In der Förderleitung 10 geförderte Masse des pulverförmigen Gutes, in t/h

Fall 1 Fall 2 Fall 3 0,165 0,220 0,300

0,195 0,250 0,350

2,20

2,82 4,68

BEISPIEL· 2

Bei einer großtechnischen Anlage gemäß Fig. 1 wurde als pulverförmiges Gut gebrannte Tonerde mit einer maximalen Korngröße von 150 um pneumatisch gefördert.

Die Aufgabe säule 1 hatte einen Durchmesser von 0,4 m und eine Höhe von 5»50 m, während die Förderleitung 10 einen Durchmesser von 0,125 m und eine Länge von 50 m aufwies.

Als Anström- und Fördergas wurde Luft verwendet. Der Gasamtdurohsatz in der Anströmleitung 5 und der Druckgasleitung betrug 19

BLe Versuche wurden mit drei Werten für den Anströmdruck Pf der Sohle durchgeführt. Es wurde dann die in der Förderleitung 10 geförderte Masse des pulverförmigen Gutes gemessen. Die Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle angegeben.

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	Fall	50 695
	0,30	2821517
Fall 1	0,40	2 Fall 3
0,26	0,34
0,35	0,44

Anströmdruck Pf, in bar Druck in der Druckgasleitung 3ί in bar In der Förderleitung 10 geförderte Masse des pulverförmigen Gutes, in t/h 4,25 5126 6,24

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Claims

1A-50 695 PATENTANSPRÜCHE

1. Verfahren zum selbsttätigen Regeln in einer pneumatischen Förderanlage für pulverförmiges Gut mit einer Aufgabesäule, die das Gut enthält und an deren Fuß eine Nachrutschböschung gebildet ist, einer Austragskammer, die von der Aufgabesäule gespeist wird und mit einer porösen Anströmwand und einer Druckgasleitung zum Zuführen eines gewählten Druckgasdurchsatzes mit einer über der porösen Anströmwand und in der Achse der Öffnung einer pneumatischen Förderleitung mündenden Einblasdüse versehen ist, und mit einer Anströmleitung zum Zuführen von Anströmgas, die unter der porösen Anströmwand mündet, dadurch gekennzeichnet, daß, um eine Verkleinerung des Winkels der Nachrutschböschung (6j 26) hervorzurufen, wodurch sich der Fuß (7; 27) der Nachrutschböschung (6; 26) in den Gasstrom verlagern läßt, das Gut durch Hindurchleiten des Gases durch die poröse Anströmwand (4j 24) und das zu fördernde Gut verwirbelt wird, daß, damit dieses Ablaufen eintritt, für einen in der Förderleitung (10; 30) angestrebten Gutdurchsatz ein Soll-Druck Pf unter der porösen Anströmwand (4; 24) gewählt wird, und daß sich über der Anströmwand (4; 24) in der Austragskammer (2; 22) ein Druck Pc = Pf aufbaut, so daß jedem Ansteigen von Pc über Pf, welches dazu neigt, den Durchsatz des pulverförmigen Gutes zu erhöhen, eine Verringerung der mit dem Druck Pf stattfindenden Gasströmung durch die poröse Anströmwand (4; 24) und das pulverförmige Gut entspricht, während jedem Absinken von Pe unter Pf, welches dazu neigt, den Durchsatz des pulverförmigen Gutes zu verringern, eine Erhöhung der genannten Gasströmung durch die poröse Anströmwand (4; 24) und das pulverfönaige Gut entspricht.

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ORIGINAL INSPECTED

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2. Vorrichtung zum pneumatischen Fördern von pulverförmigem Gut für die Durchführung des Regelverfahrens gemäß Anspruch 1, mit einer Aufgabesäule, einer Austragskammer mit einer porösen Anströmwand, einer mit einer über der porösen Anströmwand mündenden Einblasdüse versehenen Druckgasleitung zum Zuführen eines gewählten Druckgasdurchsatzes, einer pneumatischen Förderleitung und einer Anströmleitung zum Zuführen von Anströmgas, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Austragskammer (2; 22) von selbst durch Pendeln um den Sollwert Pf regelt.

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