DE2925510A1 - Pneumatic bulk delivery system feed force measurement - using uncoated gas throughput and loaded gas pressure drop measurements with results stored in computer to regulate gas throughput - Google Patents

Pneumatic bulk delivery system feed force measurement - using uncoated gas throughput and loaded gas pressure drop measurements with results stored in computer to regulate gas throughput

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DE2925510A1 DE19792925510 DE2925510A DE2925510A1 DE 2925510 A1 DE2925510 A1 DE 2925510A1 DE 19792925510 DE19792925510 DE 19792925510 DE 2925510 A DE2925510 A DE 2925510A DE 2925510 A1 DE2925510 A1 DE 2925510A1
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Abstract

The system for measuring the force of delivery in a pneumatic delivery system in which bulk material is fed into a gas flow in a tube enables accurate results to be obtained without expensive instrumentation. They are particularly applicable to powdered and finely granulated material. The throughput of gas in the unloaded condition prior to injection of material is measured. The pressure drop in the load gas is also measured for a given section of tube. Values characteristic of the delivery force are derived from the measured values, stored, and compared with subsequently measured values in a computer. The computer performs interpolation between a small number of characteristic points to determine the force from measured values. The calculated force is then used to regulate material and/or gas throughput.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Messung der Förderstärke inMethod and device for measuring the flow rate in

iner pneumatischen Förderanlage Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Messung der Förderstärke in einer pneumatischen Förderanlage mit einer Rohrleitung, in der ein Schüttgut in einem Gasstrom gefördert wird urd eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.A pneumatic conveyor system The invention relates to a method for measuring the flow rate in a pneumatic conveying system with a pipeline, in which a bulk material is conveyed in a gas stream and a device for implementation of the procedure.

Zur Messung der Förderstärke oder Fördrleistung (in kg/h) in pneumatischen Fördersystemen ist es bekannt, die wichte des zu fördernden Gutes und seine Geschwindigkeit in der Förderleitung zu messen und hieraus die Förderstärke zu ermitteln.For measuring the flow rate or flow rate (in kg / h) in pneumatic Conveyor systems know the weight of the goods to be conveyed and their speed to measure in the delivery line and to determine the delivery rate from this.

Weiterhin ist es bekannt, den Druckabfall längs einer Meßstrecke in der Förderleitung zu messen und als Maß für die geförderte Menge auszuwerten. Gegebenenfalls kann hierbei auch noch der Druckabfall in der Druckgaszufuhrleitung vom Druckabfall in der Förderleitung abgezogen werden. Die Genauigkeit dieser bekannten Verfahren ist jedoch für viele Zwecke nicht ausreichend.It is also known to measure the pressure drop along a measuring section in to measure the delivery line and evaluate it as a measure of the quantity delivered. Possibly The pressure drop in the compressed gas supply line can also be caused by the pressure drop be withdrawn in the delivery line. The accuracy of these known methods however, it is insufficient for many purposes.

Die Förderstärke von pneumatischen Förderanlagen kann auch mit volumetrischen oder gravimetrischen Meßeinrichtungen ermittelt werden, die beispielsweise vor Beginn oder nach dem Ende der pneumatischen Förderstrecke eingebaut sind. Solche Einrichtungen bedingen jedoch einen teilweise erheblichen apparativen Aufwand.The conveying capacity of pneumatic conveying systems can also be adjusted with volumetric or gravimetric measuring devices are determined, for example before the start or are installed after the end of the pneumatic conveyor line. Such facilities however, require a sometimes considerable outlay in terms of equipment.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Messung der Förderstärke in pneumatischen Förderanlagen zu schaffen, das genau arbeitet und trotzdem keine aufwendigen Meßeinrichtungen erfordert. Diese Aufgabe wird durch die in den Patentansprüchen angegebenen Merkmale gelöst, wobei die Ansprüche auch Ausgestaltungen der Erfindung sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens erfassen.The object of the present invention is to provide a method for measurement the conveying capacity in pneumatic conveying systems that works precisely and nevertheless does not require any complex measuring equipment. This task is carried out by solved the features specified in the claims, the claims also Embodiments of the invention and a device for carrying out the invention Record procedure.

Die Erfindung eignet sich besonders für staubförmige oder feinkörnige Schüttgüter, die häufig pneumatisch in Rohrleitungen gefördErt werden. Das Verfahren arbeitet genauer als die bisher bekannten Verfahren, da eine genaue Zuordnung zwischen dem in der Förderleitung und der Druckgaszuführungsleitung gemesEenen Druckabfall bzw. dem Gasdurchsatz des Fördermediums und dr geförderten Gutmenge gegeben ist. Hierbei sind bei Betriebsmessungen keine aufwendigen Meßeinrichtungen erforderlich. Die für das Verfahren erforderlichen Kennwerte können im Versuch ermittelt werden.The invention is particularly suitable for dusty or fine-grained Bulky goods that are often pneumatically conveyed in pipelines. The procedure works more precisely than the previously known method, as there is a precise assignment between the pressure drop measured in the delivery line and the pressurized gas supply line or the gas throughput of the conveyed medium and dr conveyed material quantity is given. No complex measuring devices are required for operational measurements. The characteristic values required for the process can be determined in an experiment.

Nachstehend werden die Verfahrensschritte des erfindungsgemäßen Verfahrens näher erläutert sowie ein Ausführungsbeispiel für eine Vorrichtung zur Messung der Förderstärke angegeben.The following are the process steps of the method according to the invention explained in more detail and an embodiment of a device for measuring the Delivery rate indicated.

Es zeigen: Fig. 1 Kennfeld mit schematischer Darstellung des Schüttgutdurchsatzes in Abhängigkeit vom Druckabfall zin einer Meßstrecke und vom Durchsatz des Trägergases, Fig. 2 schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Messung der Förderstärke in einem pneumatischen Fördersystem.They show: FIG. 1 a characteristic diagram with a schematic representation of the bulk material throughput depending on the pressure drop in a measuring section and the throughput of the carrier gas, Fig. 2 is a schematic representation of a device for measuring the flow rate in a pneumatic conveyor system.

Bei einer pneumatischen Förderanlage wird am Beginn der Förderleitung das durch einen Kompressor oder durch ein Gebläse erzeugt Trägergas in die Rohrleitung des Fördersystems gedrückt.In the case of a pneumatic conveyor system, at the beginning of the conveyor line the carrier gas generated by a compressor or by a blower into the pipeline of the conveyor system pressed.

Als Trägergas wird z.B. Luft verwendet, jedoch kann auch ein anderes Gas als Trägermedium vorgesehen werden, z.B. Stickstoff bei Explosionsgefahr. Durch Förderschnecken, Zellenschleusen od.dgl. wird das zu fördernde Schüttgut in die Rohrleitung eingetragen, vom Fördergas mitgenommen und am Ende des Transportweges durch Zyklone oder andere Abschneider wieder vom Tragermedium getrennt. Wenn gröberes Schüttgut in ein geschlossenes Silo gefördert wird, läßt man oft die Trägerluft einfach über ein Filter direkt ins Freie entweichen. Bei Förderung eines Schüttgutes in einer pneumatischen Förderleitung ist der Druckabfall in der Rrderleitung wesentlich abhängig von Schüttgutdurchsatz und vom Durchsatz des Trägergases. Dies trifft insbesondere zu bei Schüttgütern mit gleichbleibenden Materialeigenschaften (wie spezifisches Gewicht, Kornform und Korngröße, Kornspektrum, Feuchtigkeit, Temperatur usw.). Bei solchen Schüttgütern sind die für den Druckverlust längs eines gegebenen Rohrleitungsstückes der. Förderleitung maßgebenden Bestimmungsgrößen der Gasdurchsatz des Fördermediums und die Stärke des Schüttgutstromes. Diese beiden Größen können nun als unabhängige Variable in einer Versuchsanordnung mit bekannten Mitteln gemessen und auf gewünschte Werte eingestellt werden.For example, air is used as the carrier gas, but another one can also be used Gas must be provided as the carrier medium, e.g. nitrogen if there is a risk of explosion. By Screw conveyors, cell locks or the like. is the bulk material to be conveyed in the Pipeline entered, carried along by the conveying gas and at the end of the transport route separated from the carrier medium again by cyclones or other cutters. If grosser Bulk material is conveyed into a closed silo, one often leaves the carrier air simply escape directly into the open through a filter. With funding of a bulk material in a pneumatic conveying line is the pressure drop in the Wheel line largely dependent on the bulk material throughput and the throughput of the carrier gas. This applies in particular to bulk goods with constant material properties (such as specific weight, grain shape and size, grain spectrum, humidity, temperature etc.). In such bulk solids, those for the pressure drop are given along a Pipe section of the. Delivery line decisive determinants of the gas throughput of the conveyed medium and the strength of the bulk material flow. These two sizes can now measured as an independent variable in a test arrangement with known means and set to the desired values.

Der Gasdurchsatz kann z.B. vor der Eingabestelle des Schüttgutes in die Förderleltung durch eine Differenzdruckmessung an einer Normblende oder Normdüse bestmmt werden und beispielsweise durch Verstellung eines vorgeschalteten Regelventils auf einen gewünschten Wert eingeregelt werden.The gas throughput can e.g. in front of the input point of the bulk material in the conveying line through a differential pressure measurement on a standard orifice or standard nozzle be determined and, for example, by adjusting an upstream control valve can be adjusted to a desired value.

Auch der Schüttgutstrom kann mit bekannten Mitteln erfaßt und eingestellt werden, z.B. vor der Eingabe in die Förderleitung oder nach dem pneumatischen Transport. Hierzu können bekannte gravimetrische oder volumetrische Meßeinrichtungen, wie z.B.The flow of bulk material can also be detected and adjusted by known means e.g. before input into the conveying line or after pneumatic transport. Known gravimetric or volumetric measuring devices, e.g.

Dosierbandwaagen und Gefäßdosierwaagen oder radiometrische Meßeinrichtungen in Verbindung mit geeigneten Siuer- oder Regeleinrichtungen verwendet werden. Diese Meßeinrichtungen werden nach dem vorliegenden Verfahren im allgemeinen nur kurzzeitig für die Kennwertermittlung eingesetzt. Sie müssen daher nicht stationär eingebaut sein. Es ist auch möglich, eine Anlage z.B. mit stationär angeordneten gravimetrischen Meßeinrichtungen auszurüsten und weitere gleichartige Anlagen in der erfindungsgemäßen Weise zu betreiben. Die erforderlichen Kennwerte können auch in einer Modellanlage ermittelt werden.Weigh belt feeders and container weigh feeders or radiometric measuring devices can be used in conjunction with suitable control or regulation devices. These According to the present method, measuring devices are generally only used for a short time used to determine the characteristic values. They therefore do not have to be installed in a stationary manner be. It is also possible to have a system e.g. with stationary gravimetric Equip measuring devices and other similar systems in the invention Way to operate. The required parameters can also be found in a model system be determined.

Zur Festlegung der Kennwerte wird zusammen mit der Ermittlung des Gasdurchsatzes G (kg/h) und des Schüttgutstromes bzw.To determine the characteristic values, together with the determination of the Gas throughput G (kg / h) and the bulk material flow or

der Förderstärke S (kg/h) gleichzeitig der Druckverlust p (in bar) längs einer Meßstrecke innerhalb der Förderleitung gemessen. Dabei wird die Druckdifferenz zwischen dem Anfang und dem Ende der Meßstrecke mit bekannten Mitteln erfaßt, z.B. durch ein U-Rohr-Manometer oder durch ein Faltenbalg-Meßwerk. Die Meßstrecke in der Rohrleitung kann zur Erhöhung der Meßgenauigkeit auch Düsen oder Blenden aufweisen.the delivery rate S (kg / h) at the same time the pressure loss p (in bar) measured along a measuring section within the delivery line. Thereby the pressure difference detected between the beginning and the end of the measuring section by known means, e.g. by a U-tube manometer or by a bellows measuring mechanism. The measuring section in the pipeline can also have nozzles or orifices to increase the measurement accuracy.

Durch Meßreihen mit jeweils konstantem Gasstrom und variablem Schüttgutdurchsatz bzw. konstantem Schüttgutdurchsatz und variablem Gas strom wird eine für die Aufstellung eines Kennfeldes hinreichende Anzahl von Wertetripeln, d.h. von zusammengehörigen Werten von Gasstrom G, Schüttgutstrom 5 und Druckverlusts p in der Meßstrecke gewonnen. Die Gesamtheit dieser Werte ergibt ein Kennfeld, das für eine bestimmte Anlage, ein bestimmtes Schüttgut mit einer vorgegebenen Schüttgutzusammensetzung und einem bestimmten Druck des Tzgergases gültig ist.Through series of measurements, each with a constant gas flow and variable bulk material throughput or constant bulk material throughput and variable gas flow is one for the installation a sufficient number of value triples, i.e. of related Values of gas flow G, bulk material flow 5 and pressure loss p in the measuring section obtained. The totality of these values results in a map that is suitable for a specific system, a certain bulk material with a given bulk material composition and a certain pressure of the tank gas is valid.

In Fig. 1 ist ein solches Kennfeld in Form eines Diagrammes dargestellt. Dabei sind Kurven gleicher Schüttgutströme bzw.In Fig. 1, such a map is shown in the form of a diagram. Curves of the same bulk material flows or

gleicher Förderstärke S in Abhängigkeit vom Druckabfallp in der Meßstrecke und vom Gasdurchsatz G des Trägergases aufgetragen. Die im Diagramm dargestellten Werte können auch in Tabellenform erfaßt werden. Aus dem in Diagramm- oder Tabellenform vorliegenden Kennfeld für eine vorgegebene Anlage und vorgegebene Betriebsbedingungen kann nun mit Hilfe von gemessenen Werten für den Druckabfall6 p in einer Meßstrecke der Förderleitung und der Werte für den Gasdurchsatz G leicht der jeweilige Schüttgutdurchsatz bzw. die Förderstärke S ermittelt werden.the same delivery rate S as a function of the pressure drop in the measuring section and plotted from the gas throughput G of the carrier gas. The ones shown in the diagram Values can also be recorded in tabular form. From the in diagram or table form existing map for a given system and given operating conditions can now with the help of measured values for the pressure drop6 p in a measuring section the conveying line and the values for the gas throughput G is slightly the respective bulk material throughput or the delivery rate S can be determined.

Bei einer sehr einfachen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen VerFahrens wird bei einer in Betrieb befindlichen pneumatischen Förderanlage lediglich der Druckabfall p in der Meßstrecke und der Gasdurchsatz G gemessen und angezeigt. Aus einem Diagramm mit den Kennwerten für die Anlage oder aus einer entsprechenden Tabelle kann danach durch eine Bedienungs- oder Kontrollperson der Schüttgutdurchsatz entnommen bzw. ermittelt und gegebenenfalls beeinflußt werden.In a very simple embodiment of the method according to the invention If a pneumatic conveyor system is in operation, only the Pressure drop p in the measuring section and the gas throughput G measured and displayed. the end a diagram with the characteristic values for the system or from a corresponding table the bulk material throughput can then be taken by an operator or control person or determined and possibly influenced.

In einer praktischen Ausführungsform-werden die zusammengehörigen werte für den Gasdurchsatz G, den Schüttgutdurchsatz S und den Druckabfallas p in geeigneter Form elektrisch gespeichert. Die von einer im Betrieb befindlichen Anlage kommenden Meßwerte für den Gasdurchsatz G und den Druckabfalla p in der Meßstrecke werden einer geeigneten Recheneinrichtung zugeführt.In a practical embodiment, the related values for the gas flow rate G, the bulk material flow rate S and the pressure drop as p in suitable form electrically stored. From a plant that is in operation coming measured values for the gas throughput G and the pressure drop a p in the measuring section are fed to a suitable computing device.

In der Recheneinrichtung, die z.B. als Mikro-Prozessor ausgeführt sein kann, wird aus den gemessenen Werten für den DruckabfallaS p und aus dem Gasdurchsatz G anhand der gespeicherten Kennwerte der jeweilige Schüttgutdurchsatz S ermittelt. Hierbei können die gesuchten Werte auch durch Interpolation gewonnen werden. Die ermittelten Werte können angezeigt und zur Steuerung oder Regelung der Stärke des Schüttgutstromes bzw. des Gasdurchsatzes verwendet werden.In the computing device, e.g. implemented as a microprocessor can be, is derived from the measured values for the pressure drop aS p and from the gas throughput G the respective bulk material throughput S is determined on the basis of the stored characteristic values. The values sought can also be obtained by interpolation. the Determined values can be displayed and used to control or regulate the strength of the Bulk material flow or the gas throughput can be used.

Figur 2 eigt in schematischer Darstellung eine Vorrichtung zur Messung der Förderstärke eines Schüttgutes in einem pneumatischen Fördersystem.FIG. 2 shows a schematic representation of a device for measuring the conveying capacity of a bulk material in a pneumatic conveying system.

Das Gebläse 1 drückt das Trägergas in die Rohrleitung des Fördersystems. Der noch unbeladene Gasstrom wird durch die Meßblende 2 geführt. Der vor und hinter der Blende anstehende Druck wird über das Differenzdruck-Meßgerät 3 erfaßt. Der angekuppelte Meßwertumformer 4, z.B. ein von der Zeigerachse des Meßgerätes 3 betätigtes Potentiometer, liefert ein dem Oasdurchsatz proportionales Meßsignal.The fan 1 pushes the carrier gas into the pipeline of the conveyor system. The gas stream, which is still unloaded, is passed through the measuring orifice 2. The in front and behind The pressure applied to the diaphragm is recorded by the differential pressure measuring device 3. Of the Coupled transducer 4, e.g. one actuated by the pointer axis of measuring device 3 Potentiometer, supplies a measuring signal proportional to the oas throughput.

An der Fördergut-Einspeisestelle 5 fließt das aus dem Voretsbehälter 6 durch eine Zellenradschleuse 7 entnommene Schüttgut in die pneumatische Förderleitung 8 ein. Nach einer Beruhigungsstecke, in der das Schüttgut sich im Gasstrom verteilt und seine Transportgeschwindigkeit erreicht hat, gelangt es in die Meßstrecke 8' und auf seinem weiteren Förderweg schließlich in den Bunker 9, aus dem das Trägergas durch das Filter 10 entweichen kann.At the conveyed goods feed point 5, the flow from the Vorets container 6 bulk material removed by a rotary valve 7 into the pneumatic conveying line 8 a. After a calming section in which the bulk material is distributed in the gas flow and has reached its transport speed, it arrives in the measuring section 8 ' and on its further conveying path finally into the bunker 9, from which the carrier gas can escape through the filter 10.

Der am Anfang und Ende der Meßstrecke 8' anstehende Druck wird von dem Differenzdruckmeßgerät 11 mit angebautem Meßwert imformer 12 erfaßt, so daß der Signalausgang als elektrischer Meßwert zur verfügung steht. Die elektrischen Signale der beiden Meßwertumformer 4 und 12 werden Einer Meßeinrichtung 13 zugeführt. Die Meßeinrichtung 13 enthält einen Speicher 14 sowie eine Recheneinrichtung 15, in der anhand der aus Versuchsmeßreihen ermittelten und gespeicherten Werte die Förderstärke des momentanen Schüttgutstromes errechsnt wird. Diese kann am Anzeigegerät 16 als kg/h-Wert abgs@esen erden.The pressure present at the beginning and end of the measuring section 8 'is from the differential pressure measuring device 11 with built-in measured value imformer 12 detected so that the signal output is available as an electrical measured value. The electric Signals from the two transducers 4 and 12 are fed to a measuring device 13. The measuring device 13 contains a memory 14 and a computing device 15, in which based on the values determined and stored from test series of measurements the The flow rate of the current bulk material flow is calculated. This can be done on the display device 16 earth the kg / h value.

Claims (6)

Verfahren und Vorrichtung zur Messung der Förderstärke in einer pneumatischen Förderanlage Patentansprüche: Verfahren zur Messung der Förderstärke in einer pneumatischen Förderanlage mit einer Rohrleitung, in der ein Schüttgut in einem Gasstrom gefördert wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Gasdurchsatz des unbeladenen Gasstroms vor der Fördergut-Einspeisestelle (5) sowie der Druckabfall des beladenen Gasstroms innerhalb einer Meßstrecke (8') in der Rohrleitung (8) gemessen wird und daß hieraus und aus vorher für das zu fördernde Schüttgut aufgenommenen Kennwerten, die die Förderstärke in Abhängigkeit vom Gasdurchsatz des unbeladenen Gasstromes und vom Druckabfall des beladenen Gasstromes in der Meßstrecke (8') angeben, die Förderstärke im Betrieb ermittelt wird.Method and device for measuring the flow rate in a pneumatic Conveyor system Patent claims: Method for measuring the conveying strength in a pneumatic Conveyor system with a pipeline in which a bulk material is conveyed in a gas stream is, characterized in that the gas throughput of the unloaded gas stream before the conveyed goods feed point (5) and the pressure drop of the loaded gas flow is measured within a measuring section (8 ') in the pipeline (8) and that from this and from characteristic values recorded beforehand for the bulk material to be conveyed, which the Delivery rate as a function of the gas throughput of the unloaded gas flow and of the Specify the pressure drop of the charged gas flow in the measuring section (8 '), the flow rate is determined in operation. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kennwerte elektrisch gespeichert werden.2. The method according to claim 1, characterized in that the characteristic values be stored electrically. 3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderstärke durch Vergleich von gemessenen Werten mit den gespeicherten Kennwerten durch einen Rechner (15) ermittelt wird.3. The method according to claim 1 and 2, characterized in that the Delivery rate by comparing measured values with the stored characteristic values is determined by a computer (15). 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderstärke aus einer kleinen Anzahl von Kennwerten durch Interpolation ermittelt wird.4. The method according to claim 1, characterized in that the conveying strength is determined from a small number of characteristic values by interpolation. 5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schüttgutdurchsatz und/oder der Gasdurchsatz mit Hilfe der ermittelten Förderstärkewerte gesteuert oder geregelt wird.5. The method according to claim 1, characterized in that the bulk material throughput and / or the gas throughput is controlled with the aid of the determined flow rate values or is regulated. 6. Vorrichtung zur Messung der Förderstärke in einer pneumatischen Förderanlage mit einer Rohrleitung und einer Meßstrecke in der Rohrleitung zur Ermittlung des Druckabfalls in der Meßstrecke sowie einer Meßstrecke in einer Gaszuführungsleitung zur Ermittlung des Gasdurchsatzes, zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine elektrische Speichereinrichtung (14) für im Versuchsbetrieb ermittelte Kennwerte für den Schüttgutdurchsatz, den Gasdurchsatz und den Druckabfall in der Meßstrecke (8') und durch eine Recheneinrichtung (15), die die gemessenen Werte für den Gasdurchsatz und den Druckabfall in der Meßstrecke (8') mit den gespeicherten Werten vergleicht und hieraus den Schüttgutdurchsatz bzw. die Förderstärke ermittelt.6. Device for measuring the flow rate in a pneumatic Conveyor system with a pipeline and a measuring section in the pipeline for determination the pressure drop in the measuring section and a measuring section in a gas supply line to determine the gas throughput, to carry out the method according to an or several of the preceding claims, characterized by an electrical storage device (14) for characteristic values determined in the trial operation for the bulk material throughput, the Gas throughput and the pressure drop in the measuring section (8 ') and through a computing device (15), the measured values for the gas throughput and the pressure drop in the measuring section (8 ') compares with the stored values and from this the bulk material throughput or the flow rate is determined.
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