DE2920123C2 - Verfahren zur Steuerung einer Fördereinrichtung zur pneumatischen Förderung von Schüttgütern - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur pneumatischen Förderung von Schüttgütern, welche in Stoffportionen intermittierend in eine Förderleitung aufgegeben werden.

Bei einem bekannten Verfahren (H.-J. Selig »Technik der pneumatischen Förder- und Mischverfahren«, Seite 88, 89) wechseln der Fülltakt, während dem das zu fördernde Schüttgut in einen Druckbehälter (Sender) eingeführt wird, und der Fördertakt, bei dem in den Druckbehälter (Sender) Förderluft eingeführt und damit das Fördergut aus dem Druckbehälter (Sender) gedrückt und in der Förderleitung gefördert wird, ab.

Bei einem anderen bekannten Verfahren (DE-OS 03 539) wird bereits während des Fördertaktes ein dem Sender vorgeschalteter zweiter Druckbehälter mit Schüttgut befüllt (Fülltakt) und nach Abschluß eines Fördertaktes in den Sender entleert. Förderluft kann sowohl in den Sender als auch in den vorgeschalteten Druckbehälter eingeleitet werden, so daß ein Fördertakt bereits beginnen kann, bevor die gesamte im Druckbehälter bereitgestellte Schüttgutmenge in den Sender eingeflossen ist.

Bei einem weiteren bekannten Verfahren (Aufbereitungstechnik, Nr. 8, 1972, S. 498/499) wird ein Druckbehälter mit Fördergut befüllt, dann mit Förderluft beauf ■ schlagt und durch geeignete Einrichtungen eine Schüttgutportion (Fülltakt) in die Förderleitung eingebracht. Sodann wird Förderluft direkt in die Förderleitung zur Förderung der Schüttgutportion eingeblasen (Fördertakt). Die Taktsteuerung erfolgt durch einstellbare Zeitglieder.

Nachteilig ist, daß sich die Zeitdauer der Takte nicht an auftretende Änderungen des Materials und/oder des Förderdruckes anpaßt, womit einerseits keine Sicherheit gegen Verstopfung besteht und andererseits nicht mit maximaler Förderleistung und minimalem Leistungsbedarf gearbeitet werden kann.

Bei einem anderen bekannten Verfahren, das praktisch ausgeführt wurde, wird nur der Fülltakt durch ein Zeitglied bestimmt Zur Bestimmung der Fördertaktdauer wird in der Förderlnftzuleitung ein Drucküberwachungssystem angeordnet, das bei einem beliebig einstellbaren Minimaldruck den Fördertakt beendet, indem die Zufuhr von Förderluft abgeschaltet wird. Die Abnahme des Druckes in der Förderluftzuleitung zeigt nach Erreichen eines stationären Betriebsablaufes an, daß ungefähr die Fördergutmenge, weiche einer Senderfüllung entspricht, am Forderleitungsende ausgetreten ist Bei diesem Verfahren besteht der Nachteil darin, daß die Kennlinie des Gebläses genau auf das System abgestimmt sein muß, damit der Druckabfall entsprechend groß ist und daher als Steuersignal benutzt werden kann. Bei diesem System muß die Förderleitung zwischen Gebläse und Sender sehr klein gehalten werden, weil sonst dieser Leitungsteil als Windkessel wirksam wird und damit der Druckabfall durch Expansion der Förderluft mit Verzögerung eintritt- Bei Anlagen, die unterschiedliche Mengen oder unterschiedliche Schüttgüter fördern sollen, muß das Gebläse auf die maximal erforderliche Leistung eingestellt sein, so daß auch hier die Anlage nicht optimal ausgenützt ist.

Auf dem gleichen Prinzip wie das vorstehend zuletzt beschriebene Verfahren beruht ein weiteres bekanntes Verfahren (US-PS 28 27 333). Hierbei wird bei der Druckmessung durch eine besondere Bauart des Meßventils die Empfindlichkeit der Anlage gegenüber Druckdifferenzen erhöht. Dennoch risften dieser Einrichtung die gleichen Nachteile an wie dem zuvor beschriebenen bekannten Verfahren. Da Druckschwankungen aus mehreren Gründen auftreten können, sind solche Anlagen störanfällig.

Die Erfindung bezweckt ein verbessertes Verfahren zu schaffen, bei welchem mit geringerem Energieaufwand die gleiche Leistung w; bei den bekannten Systemen erbracht wird und gleichzeitig erhöhte Sicherheit gegen Verstopfung des Systems gegeben ist.

Der Grundgedanke der Erfindung liegt darin, daß die Förderluftdurchflußmenge je Zeiteinheit (Istwert) laufend erfaßt, mit vorgegebenen, einstellbaren Grenzwerten verglichen und bei Erreichen derselben Befehle zur Steuerung der Stoffeingabe in die Förderleitung erteilt werden.

Die Erfindung betrifft demnach Verfahren zur Steuerung der Stoffeingabe in pneumatische Fördersysteme, in welchen Stoffportiorien intermittierend in eine Förderleitung aufgegeben werden. Die Eingabe von Fördergut in die Förderleitung wird freigegeben, wenn die Luftdurchflußmenge je Zeiteinheit (folgend Ldfm/Z genannt) einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet. Nun wird entweder eine Schüttgutportion angenähert gleichen Volumens (Senderinhalt) in die Förderleitung eingedrückt und anschließend in der Förderleitung gefördert, oder es wird aus einem Druckgefäß (Sender) so lange Fördergut in die Förderleitung eingedrückt, bis die Ldfm/Z einen vorgegebenen Wert unterschreitet. Anschließend wird die Förderluft zur Förderung der

Schüttgutportion direkt in die Förderleitung eingeblasen.

Bei dieser neuen Art der Steuerung kann das Volumen zwischen Gebläse und Sender beliebig groß gewählt und vorteilhaft auch ein Windkessel zwischengeschaltet werden. Dies hat den Vorteil, daß das Gebläse nur für eine mittlere Förderluftmenge ausgelegt werden muß, weil vorübergehender höherer Luftverbrauch durch den Windkessel ausgeglichen wird. Außerdem können mehrere Fördereinrichtungen an einer Förderluftversorgung angeschlossen sein. Auch können andere Luftverbraucher, selbst solche mit nicht konstantem Luftverbrauch, an das gleiche Luftversorgungssystem angeschlossen werden. Die neue Steuerung ergibt eine sehr sparsame Verwendung von Förderluft, weil sich die Fördertaktdauer selbsttätig der jeweils in die Förderleitung eingebrachten Schüttgutmenge jeweils in die Förderleitung eingebrachten Schüttgutmenge angepaßt hat und es zu keiner weitgehenden Entspannung der Förderluft in der Anlage kommt

Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß bei Ausfall der Förderluftversorgung und dem dadurch bedingten Abfall der Ldfm/Z selbsttätig keine weitere Materialzufuhr in die Förderleitung eingeleitet wird und somit eine Verstopfung des Systems mit Sicherheit vermieden wird.

Die Erfindung umfaßt ferner Anlagen zur Durchführung des Verfahrens. In der Zeichnung sind zwei solche Anlagen in beispielsweiser Ausführungsform schematisch dargestellt.

F i g. 1 zeigt eine Anlage, bei welcher Stoffportionen angenähert gleichen Volumens in die Förderleitung ein ■ gegeben werden. Unterhalb eines Vorratsbehälters 1 ist ein Sender 2 angeordnet, dem Schüttgut über ein Auslaßventil 3 zugeführt wird. Druckluft wird über die Leitung 6 angesaugt und mittels eines Gebläses 7 einem Windkessel 8 zugeführt, von dem die Reingasleitung 9 ausgeht und über ein Luftventil 11 in den Sender mündet. Während des Fülltaktes ist das Luftventil 11 geschlossen -:nd das Auslaßventil 3 für eine bestimmte Zeit geöffnet. Schüttgut fließt aus dem Behälter 1 in den Sender 2. Nach Ablauf der Füllzeit wird das Auslaßventil 3 geschlossen und das Luftventil 11 geöffnet, wobei die in den Sender einfließende Förderluft das Fördergut aus dem Sender drückt und in der Förderleitung 5 fördert. In der Rein'uftleitung ist zwischen Windkesse! 8 und Luftventil 11 eine Meß- und Steuereinrichtung angeordnet, die in ihrer Gesamtheit mit 12 bezeichnet ist. Im dargestellten Fall besteht sie aus einer Meßblende 13 und einem flüssigkeitt,r;efüllten U-Rohr 14, dessen Enden vor und hinter der Meßblende 13 münden sowie der Leuchtq-ielle 16 und dem Empfänger 17. Der beim Durchfluß der Förderluft an der Meßblende 13 entstehende Differenzdruck äußert sich darstellungsgemäß darin, daß der Flüssigkeitsspiegel im U-Rohr ungleich hoch zu stehen kommt. Zufolge des Widerstandes, den das zu fördernde Schüttgut hervorruft, ist während des Fördertaktes die Ldfm/Z zunächst auf einen gewissen Wert beschränkt und erhöht sich, wenn bei stationärem Betrieb der Anlage in etwa die einer Senderfüllung entsprechende Fördergutmenge aus der Förderleitung 5 ausgetreten ist, bzw. die aufgegebene Materialmenge eine entsprechende Geschwindigkeit erreicht hat. Die erhöhte Ldfm/Z bewirkt an der Meßblende eine Erhöhung des Differenzdruckes und daher eine Vergrößerung der Flüssigkutsspiegeldifferenz im U-Rohr. Eine dieser Flüssigkeitssäule kann beispielsweise mittels einer Lichtschranke abgetastet werden. Im vorliegenden Fall wird durch die Flüssigkeit im rechten Teil des U-Rohres der Lichtstrahl 15 der Leuchtquelle 16 unterbrochen, so daß der Empfänger 17 ein Signal abgibt, das r.ur Schließung des Luftventils 11 und mit entsprechender Verzögerung zum Öffnen des Einlaßventils 3 führt Durch Schließen des Luftventils 11 wurde der Fördertakt und damit ein Arbeitsspiel der Fördereinrichtung beendet, durch Öffnen des Einlaßventils 3 ein neues Arbeitsspiel eingeleitet

ίο An Stelle der gezeigten Meß- und Steuereinrichtung können auch im Handel erhältliche Meß- und Steuergeräte verwendet werden, wie z. B. elektropneumatische Differenzdruckschalter oder andere handelsübliche Durchflußmengenmeßeinrichtungen, die ein elektrisches oder pneumatisches Signal liefern.

Fig.2 zeigt eine Anlage, bei welcher das Volumen der eingegebenen Stoffportionen in Funktion der Ldfm/Z gesteuert wird. Ein Vorratsbehälter bzw. Druckgefäß 21 ist mit Material 26 befüllt Druckluft wird über die Leitung 6 angesaugt und mittels eines Gebläses 7 einem Windkessel 8 z^eführt, von dem die Reingasleitung 9 ausgeht und die übe;- ein Luftventil 23 in die Förderleitung bzw. über Druckventil 22 in das Druckgefäß 21 mündet. In der Reinluftleitung ist zwisehen Gebläse 7 und Ventil 22 bzw. 23 eine Meß- und Steuereinrichtung angeordnet die in ihrer Gesamtheit mit 12 bezeichnet ist. Im dargestellten Fall handelt es sich um eine im Prinzip gleiche Einrichtung, wie unter Ausführungsform 1 beschrieben, jedoch bestückt mit 2 Lichtquellen 16a und 166 sowie 2 Empfängern 17a und 176. Zu Beginn eines Arbeitsspieles wird nun das Druckventil 22 geöffnet. Förderluft tritt über die Leitung 22a in das Druckgefäß oberhalb des Fördergutes sowie über die Leitung 22b und die Fluidisierungsflächen 22c in das Druckgefäß ein. Fluidisiertes Fördergut wird in die Förderleitung 5 gedrückt. Der beim Durchfluß der Förderluft an der Meßblende 13 entstehende Differenzdruck führt dazu, daß der Flüssigkeitsspiegel im U-Rohr ungleich hoch zu stehen kommt. Zufolge oes steigenden Systemwiderstandes mit Zunahme der Schüttgutmenge (Stoffportion) in der Förderleitung sinkt die Ldfm/Z ab. Die sinkende Ldfm/Z bewirkt an der Meßblende eine Erniedrigung des Differenzdruckes und daher eine Verringerung der Flüssigkeitsspiegeldifferenz im U-Rohr.

Eine dieser Flüssigkeitssäulen wird wieder mittels einer Lichtschranke abgetastet. Im vorliegenden Fall wird durch die Flüssigkeit im rechten Teil des U-Rohres der Lichtstrahl 15i> der Leuchtquelle 16A> freigegeben, so daß der Empfänger 17i> ein Signal abgibt, das zur Schließung des Druckventils 22 und zum gleichzeitigen öffnen des Luftventil 23 führt. Dies entspricht dem Beginn des Fördertaktes. Die Förderleitung wird nun über die Leitung 23a mit Föriierluft beschickt und fördert das berous in der Förderleitung befindliche Fördergut wei-5er. Zufolge des Widerstandes, den das zu fördernde Schüttgut hervorruft, ist während des Föidertaktes die Ldfm/Z zunächst auf einen gewissen Wert beschränKt und erhöht sich, wenn bei stationärem Betrieb der Anlage in etwa die der vorher eingebrachten Materialmenge entsprechende Fördergutmenge aus der Förderleitung 5 ausgetreten ist bzw_ä die ausgegebene Materialmenge eine entsprechende Geschwindigkeit erreicht hat. Die erhöhte Ldfm/Z bewirkt an der Meßblende eine Erhöhung des Differenzdruckes und daher eine Vergrößerung der Flüssigk"itsspiegeldifferenz im U-Rohr. Eine dieser Flüssigkeitssäulen wird wieder mittels einer zweiten Lichtschranke abgetastet. In diesem Fall wird durch die Flüssigkeit im rechten Teil des U-Rohres der Licht-

strahl 15a unterbrochen, so daß der Empfänger 17a ein Signal gibt, das zur Schließung des Luftventils 23 und wieder zum gleichzeitigen Öffnen des Druckventils 22 führt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

II)

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JO

J5

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Claims (5)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Steuerung einer Fördereinrichtung zur pneumatischen Förderung von Schüttgütern, welche in Portionen intermittierend in eine Förderleitung eingegeben werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderluftdurchflußmenge je Zeiteinheit (Istwert) in der Luftzufuhrleitung laufend erfaßt, mit mindestens einem vorgegebenen, einstellbaren Grenzwert verglichen und bei Erreichen desselben Befehle zur Steuerung der Stoffeingabe in die Förderleitung erteilt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stoffeingabe eingeleitet wird, wenn die Förderluftdurchflußmenge je Zeiteinheit einen vorgegebenen oberen Grenzwert erreicht (überschreitet).

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, &&& die Stoffeingabe beendet wird, wenn die FörderiüiidürchfiuBrnerige je Zeiteinheil einen unteren vorgegebenen Grenzwert erreicht (unterschreitet).

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderluft einer Quelle konstanten Druckes, z. B. einem Windkessel, entnommen wird.

5. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Druckluftleitung (9) vor dem Sender (2) eine Meßeinrichtung (12) zur Feststellung der Durchflußmenge der Frrderluft angeordnet ist, der eine bei Erreichen von Grenzwerten »"sprechende und damit die Stöffeingabe in die Förderleitung (5) und gegebenenfalls die Beendigung der Stoffeingabe steuernde Steuereinrichtung (15, 16,17) zugeordnet ist.