DE3227875C2

DE3227875C2 -

Info

Publication number: DE3227875C2
Application number: DE3227875A
Authority: DE
Inventors: Katsuhiko Shimada; Koji Nakayama; Tatsuo Sato; Kazuo Yokohama Kanagawa Jp Saito
Original assignee: Sankyo Dengyo Corp; Nippon Kokan Ltd
Current assignee: Sankyo Dengyo Corp; JFE Engineering Corp
Priority date: 1981-07-28
Filing date: 1982-07-26
Publication date: 1987-10-22
Also published as: US4490077A; DE3227875A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bestimmung der Durchsatzmenge eines Feinmaterials durch ein Förderrohr nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bzw. 2.

Übliche Feinmaterialien sind pulverisierte Kohle, Siliziumoxid-Sand, Kalkpulver oder -staub, Kunsstoffpellets und Getreide. Kohlenstaub wird als Brennstoff z. B. in einen Hochofen oder einen Brennofen zur Herstellung von Kalk eingespeist. Für den Betrieb eines solchen Ofens ist dabei eine genaue Durchsatzmengenbestimmung des zugeführten Kohlenstaubs erforderlich.

Für die kontinuierliche Förderung eines Feinmaterials, wie Kohlenstaub, aus einem Zwischenbehälter, etwa einem Fülltrichter, zu einer Bestimmungseinrichtung, z. B. einem Brennofen, ist ein Verfahren bekannt, bei dem das eine Ende eines Förderrohrs (Transportleitung) mit einer Trägergasquelle verbunden und das andere Ende an eine Bestimmungseinrichtung angeschlossen wird, bei dem weiterhin von der Trägergasquelle her ein Trägergas in das Förderrohr so eingeblasen wird, daß es vom einen Ende des Förderrohrs zu dessen anderem Ende strömt und bei dem schließlich ein Feinmaterial kontinuierlich aus einem in das Förderrohr eingeschalteten Zwischenbehälter in das vom Trägergas durchströmte Förderrohr eingeführt und das Feinmaterial mittels des Trägergases durch das Förderrohr zur Bestimmungseinrichtung gefördert wird.

Für die Bestimmung der Durchsatzmenge des das Förderrohr durchströmenden Feinmaterials ist eine im folgenden beschriebene Vorrichtung bekannt.

Gemäß Fig. 1 ist das eine Ende eines Förderrohrs 1 mit einer nicht dargestellten Druckluftquelle verbunden, welche Druckluft in das Förderrohr 1 einbläst. Ein Fülltrichter 2 besitzt einen geschlossenen Aufbau. In einen oberseitig offenen Zufuhrbehälter 7 wird von Zeit zu Zeit durch eine geeignete Zufuhreinrichtung ein Feinmaterial 11 eingebracht. Das untere Auslaßende des Zufuhrbehälters 7 steht über eine erste Verbindungs-Leitung 4 luftdicht in Verbindung (unter luftdichtem Abschluß nach außen) mit dem oberseitigen Einlaß des Fülltrichters 2. In den Mittelbereich der Leitung 4 sind ein erster Drehschieber 5 und eine erste Dehnfuge 6 eingebaut. In der Offenstellung des Drehschiebers 5 wird das Feinmaterial 11 aus dem Zufuhrbehälter 7 über die Leitung 4 zum Fülltrichter 2 überführt.

Der unterseitige Auslaß des Fülltrichters 2 steht über eine zweite Verbindungs-Leitung 8 luftdicht in Verbindung mit dem Förderrohr 1. In diese Leitung 8 sind ein zweiter Drehschieber 9 und eine zweite Dehnfuge 10 eingebaut. Der Oberteil des Fülltrichters 2 kommuniziert luftdicht mit der zweiten Leitung 8 über einen Druck-Ausgleicher 12, durch den der im Fülltrichter 2 herrschende Druck praktisch auf der Größe des in der Leitung 8 herrschenden Drucks gehalten wird. Das Feinmaterial 11 wird aus dem Fülltrichter 2 über die Leitung 8 in das Förderrohr 1 eingeleitet und sodann zu dessen anderem Ende befördert.

Gemäß Fig. 1 ist am Fülltrichter 2 eine Lastmeßzelle 3 zur kontinuierlichen Bestimmung des Gewichts des im Fülltrichter 2 enthaltenen Feinmaterials angebracht. Der Fülltrichter 2 wird über die Lastmeßzelle 3 von einer geeigneten, nicht dargestellten Trageinrichtung getragen.

Die kontinuierliche Zufuhr des Feinmaterials 11 aus dem Fülltrichter 2 über die zweite Leitung 8 in das Förderrohr 1 durch Steuerung des ersten Drehschiebers 5 und des zweiten Drehschiebers 9 erfolgt auf die im folgenden beschriebene Weise. Der zweite Drehschieber 9 ist von dem Augenblick an, in dem die Förderung des Feinmaterials 11 beginnt, ständig offen, und zwar unabhängig davon, ob der erste Drehschieber 5 offen oder geschlossen ist. Das Feinmaterial 11 aus dem Fülltrichter 2 wird damit kontinuierlich über die zweite Leitung 8 in das Förderrohr 1 eingeleitet. Ein von der Lastmeßzelle 3 geliefertes Ausgangssignal wird durch einen Verstärker 13 verstärkt und einem Differenzierglied 14 sowie einem Ventilregler 15 eingespeist. Im Ventilregler 15 sind ein oberer und ein unterer Gewichts- Grenzwert für das im Fülltrichter 2 befindliche Feinmaterial 11 eingestellt bzw. vorgegeben. Das Feinmaterial 11 wird daher aus dem Zufuhrbehälter 7 über die erste Leitung 4 durch ständiges Öffnen des ersten Drehschiebers 5 durch den Ventilregler 15 in den Fülltrichter 2 eingefüllt, bis das durch die Lastmeßzelle 3 gemessene Gewicht den oberen Grenzwert erreicht. Sobald dies der Fall ist, wird der erste Drehschieber 5 durch den Ventilregler 15 geschlossen. Wenn anschließend das durch die Lastmeßzelle 3 gemessene Gewicht den unteren Grenzwert erreicht, wird der erste Drehschieber 5 durch den Ventilregler 15 geöffnet und in Offenstellung gehalten, bis der Meßwert der Lastmeßzelle 3 erneut den oberen Grenzwert erreicht.

Das über den Verstärker 13 zum Differenzierglied 14 geleitete Ausgangssignal der Lastmeßzelle 3 wird durch das Differenzierglied 14 differenziert, wobei dessen Ausgangssignal über eine Differentialwert-Halteschaltung 16 einer geeigneten, nicht dargestellten Aufzeichnungs- oder Anzeigeeinrichtung als Berechnungssignal für die Durchsatzmenge des Feinmaterials 11 vom Fülltrichter 2 in das Förderrohr 1 zugeführt wird, während der erste Drehschieber 5 geschlossen ist. Wenn der erste Drehschieber 5 dagegen offen ist, wird das Feinmaterial 11 vom Zufuhrbehälter 7 über die erste Verbindungs-Leitung 4 in den Fülltrichter 2 überführt. Bei offenem Drehschieber 5 vermag daher die Lastmeßzelle 3 das Gewicht des vom Fülltrichter 2 über die zweite Leitung 8 in das Förderrohr 1 geförderten Feinmaterials 11 nicht zu messen. Wenn der erste Drehschieber 5 offen ist, hält bzw. speichert daher die Differentialwert-Halteschaltung 16 unter dem Einfluß des Ausgangssignals des Ventilreglers 15 einen Differentialwert des vom Differenzierglied 14 zum Öffnungszeitpunkt des ersten Drehschiebers 5 gelieferten Ausgangssignals, und sie liefert ein Signal mit diesem Differentialwert zur erwähnten Aufzeichnungs- oder Anzeigeeinrichtung als Berechnungssignal für die Durchsatzmenge des vom Fülltrichter 2 über die Leitung 8 in das Förderrohr 1 überführten Feinmaterials.

Bei der beschriebenen, die Lastmeßzelle 3 verwendeten Vorrichtung ist es somit unmöglich, die Durchsatzmenge des Feinmaterials 11 durch das Förderrohr 1 bei geöffnetem ersten Drehschieber 5 genau zu bestimmen.

Im Hinblick auf die Mängel der vorstehend beschriebenen, bisherigen Vorrichtung wurde bereits eine Vorrichtung zur Bestimmung der Durchsatzmenge eines Feinmaterials durch ein Förderrohr entwickelt (vgl. JP-PS 2 630/77, JP-OS 60 215/82 und JP-OS 46 152/81), die einen geschlossenen Fülltrichter, eine über letzterem angeordnete Feinmaterial-Zufuhreinrichtung zum Beschicken des Fülltrichters mit Feinmaterial, eine Wiegeeinrichtung zur kontinuierlichen Bestimmung des Feinmaterialgewichts im Fülltrichter, eine erste Verbindungs-Leitung, welche die Zufuhreinrichtung und den Fülltrichter luftdicht miteinander verbindet und das Feinmaterial aus der Zufuhreinrichtung in den Fülltrichter zu überführen vermag, ein in die Verbindungs-Leitung eingeschaltetes erstes Ventil zum Öffnen und Schließen dieser Leitung, einen Ventilregler zur Steuerung des Öffnens und Schließens des ersten Ventils nach Maßgabe einer kontinuierlich durch die Wiegeeinrichtung gelieferten Meßgröße, um das Gewicht des im Fülltrichter befindlichen Feinmaterials innerhalb eines vorgeschriebenen Bereichs zu halten, ein unter dem Fülltrichter angeordnetes Förderrohr, eine zweite Verbindungs-Leitung zur luftdichten Verbindung des Fülltrichters mit dem Förderrohr und zur Einführung des Feinmaterials aus dem Fülltrichter in das Förderrohr, ein in die zweite Verbindungs-Leitung eingeschaltetes zweites Ventil zum Öffnen und Schließen dieser Leitung, eine Trägergas-Einblaseinrichtung zur Einblasung eines Trägergases für den Transport des Feinmaterials durch das Förderrohr in dieses, einen Ausgleicher zur luftdichten Verbindung des Oberteils des Fülltrichters mit der zweiten Verbindungs-Leitung und zur Angleichung des im Fülltrichter herrschenden Drucks an den in der zweiten Verbindungs-Leitung herrschenden Druck und eine Durchsatzmengen-Recheneinrichtung zur kontinuierlichen Berechnung der Feinmaterial-Durchsatzmenge durch das Förderrohr auf der Grundlage folgender Bedingungen aufweist: Eine von einer Durchsatzmengen-Meßeinrichtung gelieferte Meßgröße für die Durchsatzmenge des Trägergases im Förderrohr und eine von einer Druckabfall-Meßeinrichtung gelieferte Meßgröße für den Druckabfall einer Zweiphasen-Feststoff/Gasströmung im Förderrohr, wobei diese Strömung das Feinmaterial und das Trägergas umfaßt und der Druckabfall zwischen zwei vorbestimmten Stellen auf der Länge des Förderrohrs gemessen wird.

Mit der vorstehend umrissenen Vorrichtung kann die Feinmaterial-Durchsatzmenge durch das Förderrohr bestimmt werden, ohne daß dabei unmittelbar die Meßgröße der Wiegeeinrichtung zur Bestimmung des Feinmaterialgewichts im Fülltrichter herangezogen wird. Im folgenden ist ein Beispiel für die bei der vorstehend beschriebenen Vorrichtung durchgeführten Rechenoperationen angegeben:

Zwischen zwei vorgegebenen Stellen auf der Länge des Förderrohrs, das vom Feinmaterial und vom Trägergas durchströmt wird, lassen sich das Druckabfallverhältnis α und das Mischungsverhältnis m durch folgende Gleichung ausdrücken:

m = K (α-1)

Darin bedeuten:

m= G _s/G _a,G _s= Durchsatzmenge des Feinmaterials durch das Förderrohr,G _a= Durchsatzmenge des Trägergases durch das Förderrohr,α= Δ P _T/Δ P _a mitΔ P _T= Druckabfall der Zweiphasen-Feststoff/Gasströmung durch das Förderrohr zwischen den beiden vorgegebenen Stellen auf der Förderrohrlänge,Δ P _T= Δ P _s+P _a mitΔ P _s= Druckabfall, der durch eine Feinmaterialströmung in der genannten Zweiphasen-Strömung im Förderrohr zwischen den beiden vorgegebenen Stellen auf der Länge des Förderrohrs hervorgerufen wird,Δ P _a= Druckabfall, der durch die Strömung des Trägergases in der genannten Zweiphasen-Strömung zwischen denselben Stellen hervorgerufen wird,Δ P _a= C₁ · γ · U _a² mitU _a= berechnete Größe der Strömungsgeschwindigkeit des Trägergases durch das Förderrohr,U _a= C₂ · G _a γ= Dichte des Trägergases,C₁= eine von den Meßgrößen für die Geschwindigkeit und die Dichte des das Förderrohr durchströmenden Trägergases bei nicht vorhandenem Feinmaterial abhängende Konstante, C₂= eine von der Form des Förderrohrs und den Bedingungen oder Zuständen des Trägergases abhängende Konstante und K= eine von der Form des Förderrohrs und den physikalischen Eigenschaften des Feinmaterials abhängende Konstante.

Durch vorherige Bestimmung der Größen K, C₁ und C₂ kann G _s wie folgt berechnet werden:

G _s = m · G _a

Bei dieser bisherigen Vorrichtung ändern sich jedoch die angegebenen Konstanten K, C₁ und C₂ im Zeitverlauf in Abhängigkeit vom Verschleiß an der Innenfläche des Förderrohrs sowie in Abhängigkeit von der Teilchengröße, dem Feuchtigkeitsgehalt, dem spezifischen Gewicht, der Temperatur und anderen physikalischen Eigenschaften des Feinmaterials. Hierbei ergeben sich Fehler bei der Berechnung der Größe G _s, so daß über lange Zeiträume hinweg die genaue und kontinuierliche Messung der Feinmaterial-Durchsatzmenge durch das Förderrohr unmöglich wird.

Aus der DE-OS 29 44 974 ist eine Vorrichtung zur Mengenmessung von in einem Lagerbehälter eingetragenem oder aus solchem ausgetragenem Füllgut bekannt. Bei dieser Vorrichtung sind ein Höhenstandsgrenzwertgeber zum Übertragen eines einem oberen Füllstandsgrenzwert entsprechenden Signals und ein weiterer Höhenstandsgrenzwertgeber zum Übertragen eines einem unteren Höhenstandsgrenzwert entsprechenden Signals in dem Lagerbehälter mit einem vertikalen Abstand dazwischen vorgesehen. Das Gewicht von der Füllgutmenge zwischen den beiden Höhenstandsgrenzwerten im Behälter, also zwischen dem oberen Höhenstandsgrenzwert und dem unteren Höhenstandsgrenzwert, wird bei der erstmaligen Inbetriebnahme gemessen und als Standardwert in einem Speicher aufgezeichnet, d. h. der Speicher bildet eine "Standardwert-Einstelleinrichtung". Weiterhin wird bei dieser bekannten Vorrichtung die Durchsatzmenge von auf einem Förderband transportierten Gut durch ein "Förderstärke-Meßgerät" gemessen, und während einer vorbestimmten Zeitdauer, d. h. während der Zeitdauer, in der der Füllstand vom oberen Höhenstandsgrenzwert zum unteren Höhenstandsgrenzwert absinkt, wird der Integralwert der durch das Förderstärke-Meßgerät gemessenen Durchsatzmenge durch einen Hauptzähler berechnet, wodurch die Gesamtmenge an während der vorgeschriebenen Zeitdauer auf dem Förderband vom Lagerbehälter abtransportiertem Gut berechnet wird. Mit anderen Worten, der Hauptzähler wirkt als Recheneinrichtung für die Berechnung des transportierten Materials. Sodann wird die Abweichung des durch den Hauptzähler während der vorgeschriebenen Zeitdauer berechneten Integralwerts von dem im Speicher aufgezeichneten Standardwert durch ein Vergleichsglied berechnet. Auf der Grundlage dieser Abweichung wird der durch den Hauptzähler berechnete Integralwert für das Füllgut, also die Menge an Füllgut, die während der vorgeschriebenen Zeidauer transportiert wird, korrigiert.

Bei dieser bekannten Vorrichtung wird also der Standardwert lediglich einmal ohne Berücksichtigung von zeitlichen Änderungen verschiedener physikalischen Parameter des Feinmaterials, wie Partikelgröße, Partikelform, Wassergehalt, spezifisches Gewicht und Temperatur festgelegt. D. h., bei der bekannten Vorrichtung werden die tatsächlichen Werte des auf dem Förderband aus dem Lagerbehälter transportierten Gutes für diese Parameter nicht berücksichtigt.

Weiterhin ist aus der FR-PS 13 37 904 eine Vorrichtung mit mindestens zwei Behältern bekannt, von denen jeder ein fluidisierendes Mittel zum kontinuierlichen Befördern eines Feinmaterials mit Hilfe eines Druckgases aufweist. Hierbei soll der Druck in den Behältern gesteuert werden. Die Vorrichtung besitzt im einzelnen einen unteren Behälter, einen oberen Behälter und eine Zufuhreinrichtung für das Feinmaterial. Wenn der untere Behälter und der obere Behälter miteinander verbunden sind, wird der Druck im unteren Bereich des unteren Behälters gemessen, und der Druck im unteren Behälter wird mit demjenigen im oberen Behälter durch entsprechende Beeinflussung des Drucks im oberen Bereich des oberen Behälters ausgeglichen. Wenn der untere und der obere Behälter voneinander getrennt werden, werden der Druck im unteren Bereich sowie im oberen Bereich des unteren Behälters miteinander ausgeglichen, indem der Druck im oberen Bereich des unteren Behälters entsprechend beeinflußt wird.

Die Aufgabe der Erfindung liegt in der Schaffung einer Vorrichtung zur Bestimmung der Durchsatzmenge eines Feinmaterials durch ein Förderrohr, die auch über lange Zeiträume hinweg eine sehr genaue Durchsetzmengenbestimmung unabhängig von den Eigenschaften des Feinmaterials ermöglichen soll.

Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bzw. 2 erfindungsgemäß durch die im jeweiligen kennzeichnenden Teil enthaltenen Merkmale gelöst.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist im Patentanspruch 3 angegeben.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann auch über lange Zeiträume hinweg eine sehr genaue Durchsatzmengenbestimmung unabhängig von den Eigenschaften des Feinmaterials, wie Teilchengröße, Feuchte, spezifisches Gewicht, Temperatur etc. und unabhängig von der Abnutzung der Innenwad des Förderrohrs durchgeführt werden.

Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung im Vergleich zum Stand der Technik anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung des Aufbaus einer bisherigen Vorrichtung zur Bestimmung der Durchsatzmenge eines ein Förderrohr durchströmenden Feinmaterials,

Fig. 2 eine schematische Darstellung des Aufbaus einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Bestimmung der Feinmaterial-Durchsatzmenge durch ein Förderrohr,

Fig. 3 ein Zeitdiagramm zur Verdeutlichung der Betätigung verschiedener Teile bei der Vorrichtung gemäß Fig. 2,

Fig. 4 eine Fig. 2 ähnelnde Darstellung einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 5 eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen den Meßgrößen eines Manometers und den Meßgrößen einer Lastmeßzelle,

Fig. 6 eine Teil-Schnittdarstellung von Ringen, die jeweils an einer von zwei vorgegebenen Stellen auf der Länge des Förderrohrs angeordnet sind und zur Messung des Druckabfalls der Zweiphasen-Feststoff/Gasströmung aus dem Feinmaterial und einem Trägergas im Förderrohr dienen,

Fig. 7 einen Schnitt längs der Linie A-A in Fig. 6,

Fig. 8 eine Fig. 6 ähnelnde Darstellung einer anderen Ausführung der beiden Ringe,

Fig. 9 einen Schnitt längs der Linie B-B in Fig. 8,

Fig. 10 eine schematische Darstellung des Aufbaus einer Ausführung der Druckabfall-Meßeinrichtung zur Messung des Druckabfalls der Zweiphasen-Feststoff/Gasströmung, wobei Fig. 10 ein Beispiel für ein Druckgefälle bei dieser Meßeinrichtung zeigt,

Fig. 11 eine schematische Darstellung einer Anordnung zur Bestimmung von Dichte und Strömungsgeschwindigkeit des Feinmaterials im Förderrohr,

Fig. 12 eine Fig. 11 ähnelnde Dastellung einer abgewandelten Anordnung zur Bestimmung von Dichte und Strömungsgeschwindigkeit des Feinmaterials im Förderrohr,

Fig. 13 eine den Fig. 11 und 12 ähnelnde Darstellung einer weiteren Abwandlung der Anordnung zur Bestimmung von Dichte und Strömungsgeschwindigkeit des Feinmaterials im Förderrohr,

Fig. 14 eine schematische Darstellung einer Anordnung zur Bestimmung der Dichte des das Förderrohr durchströmenden Feinmaterials und

Fig. 15 eine schematische Darstellung einer Anordnung zur Bestimmung der Strömungs- bzw. Durchsatzgeschwindigkeit des Feinmaterials durch das Förderrohr.

Fig. 1 ist eingangs bereits erläutert worden.

Mit dem Ziel der Ausschaltung der geschilderten Mängel der bisherigen Vorrichtungen zur Bestimmung der Durchsatzmenge eines Feinmaterials durch ein Förderrohr wurden ausgedehnte Untersuchungen angestellt, als deren Ergebnis sich folgendes zeigte:

1. Bei der eingangs beschriebenen, bisherigen Vorrichtung wird das Feinmaterial nicht von der Zufuhreinrichtung in den Fülltrichter eingebracht, während die erste Verbindungs-Leitung geschlossen ist. Das Gesamtgewicht des Feinmaterials, das während einer vorbestimmten Zeitspanne dem Förderrohr zugeführt wird, während die erste Verbindungs-Leitung durch das erste Ventil geschlossen ist, kann daher auf der Basis der von der Wiegeeinrichtung gelieferten Meßgröße berechnet werden. Das auf diese Weise bestimmte Gesamtgewicht des Feinmaterials entspricht dem Feinmaterial-Gesamtgewicht, das während der vorgeschriebenen Zeitspanne das Förderrohr durchströmt hat.
2. Das Gesamtgewicht des Feinmaterials, das während der vorgegebenen Zeitspanne das Förderrohr durchströmt hat, kann andererseits dadurch bestimmt werden, daß ein Integralwert S der berechneten Größen für die Durchsatzmenge des Feinmaterials durch das Förderrohr mittels einer Integration der berechneten Größen für die vorgeschriebene Zeitspanne abgeleitet wird, wobei die berechneten Größen durch die Durchsatzmengen-Recheneinrichtung bei der eingangs beschriebenen, bisherigen Vorrichtung geliefert werden.
3. Der vorstehend erwähnte Integralwert S für die vorgeschriebene Zeitspanne enthält einen Fehler entsprechend dem Fehler für die berechnete Größe der Durchsatzmenge des Feinmaterials durch das Förderrohr. Wie andererseits unter 1. beschrieben, enthält das Gesamtgewicht W des Feinmaterials, das während der vorgeschriebenen Zeitspanne vom Fülltrichter in das Förderrohr überführt wird und das auf der Grundlage der Meßgröße von der Wiegeeinrichtung berechnet wird, keinen Fehler, der durch Verschleiß der Innenfläche des Förderrohrs im Zeitverlauf hervorgerufen wird und sich zeitabhängig mit den physikalischen Eigenschaften des Feinmaterials ändert.
4. Es ist somit möglich, eine genau berechnete Größe für die Durchsatzmenge des Feinmaterials durch das Förderrohr zu erhalten, indem die von der Durchsatzmengen-Recheneinrichtung gelieferte berechnete Größe mit dem Verhältnis des Gesamtgewichts W zum Integralwert S multipliziert wird.

Gemäß der schematischen Darstellung von Fig. 2 ist eine nicht dargestellte Druckluftquelle mit dem einen Ende eines Förderrohrs 1 verbunden, um in letzteres Druckluft einzuführen. Die Anordnung gemäß Fig. 2 umfaßt einen geschlossenen Fülltrichter 2, einen geschlossenen Zufuhrbehälter 7 als Feinmaterial-Zufuhreinrichtung und einen über dem Zufuhrbehälter 7 angeordneten Vorratsbehälter 29, dessen Oberseite offen ist und der von Zeit zu Zeit durch eine geeignete, nicht dargestellte Beschickungseinrichtung mit Feinmaterial 11 beschickt wird. Der unterseitige Auslaß des Zufuhrbehälters 7 steht über eine erste Verbindungs- Leitung 4 mit luftdichtem Abschluß mit dem oberseitigen Einlaß des Fülltrichters 2 in Verbindung. In die Leitung 4 sind ein erster Drehschieber 5 als erstes Ventil und eine erste Dehnfuge 6 eingefügt.

Der unterseitige Auslaß des Fülltrichters 2 steht mit luftdichtem Abschluß über eine zweite Verbindungs-Leitung 8 mit dem Förderrohr 1 in Verbindung. In die zweite Leitung 8 sind ein zweiter Drehschieber 9 als zweites Ventil sowie eine zweite Dehnfuge 10 eingeschaltet. Der obere Abschnitt des Fülltrichters 2 steht mit luftdichtem Abschluß über einen Ausgleicher 12 mit der zweiten Verbindungs-Leitung 8 in Verbindung. Durch den Ausgleicher 12 wird der im Fülltrichter 2 herrschende Druck im wesentlichen auf dem Druck in der zweiten Leitung 8 gehalten.

Ein unterseitiger Auslaß des Vorratsbehälters 29 steht über eine dritte Verbindungs-Leitung 30 luftdicht in Verbindung mit dem oberseitigen Einlaß des Zufuhrbehälters 7. In die Leitung 30 ist ein dritter Drehschieber 31 eingebaut. Die Oberseite des Zufuhrbehälters 7 ist über einen weiteren Druck-Ausgleicher 12′ mit dem Ausgleicher 12 verbunden. In den Ausgleicher 12′ ist ein Absperrventil 32 eingebaut. Wenn der dritte Drehschieber 31 geschlossen und das Absperrventil 32 offen ist, wird der Druck im Zufuhrbehälter 7 durch die Druck- Ausgleicher 12 und 12′ im wesentlichen auf dem Druck in der zweiten Verbindungs-Leitung 8 gehalten. In dem Zustand, in welchem das Absperrventil 32 geschlossen, der erste Drehschieber 5 geschlossen und der dritte Drehschieber 31 offen ist, wird daher das Feinmaterial 11 aus dem Vorratsbehälter 29 über die dritte Verbindungs-Leitung 30 in den Zufuhrbehälter 7 überführt. Wenn das Absperrventil 32 offen ist, während der erste Drehschieber 5 offen und der dritte Drehschieber 31 geschlossen sind, wird das Feinmaterial 11 aus dem Zufuhrbehälter 7 über die erste Verbindungs-Leitung 4 in den Fülltrichter 2 überführt. Das Feinmaterial 11 wird sodann aus dem Fülltrichter 2 über die zweite Verbindungs-Leitung 8 in das Förderrohr 1 eingeleitet und durch die das Förderrohr 1 durchströmende Luft zum anderen Ende des Förderrohrs 1 transportiert.

Gemäß Fig. 2 ist eine Lastmeßzelle als Wiegeeinrichtung am Fülltrichter 2 angebracht bzw. mit diesem verbunden, um das Gewicht des im Fülltrichter 23 befindlichen Feinmaterials kontinuierlich zu bestimmen. Der Fülltrichter 2 wird unter Zwischenfügung der Lastmeßzelle 3 von einer zweckmäßigen, nicht dargestellten Trageeinrichtung getragen.

In Luftströmungsrichtung stromauf der Stelle, an welcher das Feinmaterial 11 in das Förderrohr 1 eingeführt wird, ist in letzteres ein Luft-Strömungsmesser 17 zur Bestimmung der Strömungsgeschwindigkeit der Luft im Förderrohr 1 eingebaut. Dem Strömungsmesser 17 ist im Förderrohr 1 ein Strömungsregelventil 18 vorgeschaltet, dessen Öffnungsgrad durch einen Strömungsregler 19 bestimmt wird. Der Luft-Strömungsmesser 17 mißt den Druckabfall entsprechend der Strömungsgeschwindigkeit der Luft durch das Förderrohr 1 und liefert die dabei gewonnene Meßgröße Δ P _{a 0} zu einem Rechner 21 als Strömungsmengen-Recheneinrichtung. Im Rechner 21 wird die Strömungsgechwindigkeit bzw. -menge der das Förderrohr 1 durchströmenden Luft nach folgender Gleichung berechnet:

Darin bedeuten:

G _a= berechnete Größe der Luft-Strömungsgeschwindigkeit bzw. -menge durch das Förderrohr,C₃= eine Konstante und Δ P _a0= Meßgröße des Druckabfalls entsprechend der durch den Luft-Strömungsmesser 17 bestimmten Strömungsgeschwindigkeit der Luft durch das Förderrohr 1.

Die auf diese Weise gewonnene Größe G _a wird zum Strömungsregler 19 übertragen, der seinerseits den Öffnungsgrad des Strömungsregelventils 18 so einstellt, daß die Größe G _a einem vorgegebenen Sollwert gleich wird. Stromab des Strömungsregelventils 18 wird somit die Luftströmungsmenge oder -geschwindigkeit durch das Förderrohr 1 auf einer konstanten Größe gehalten.

Durch Einstellung des ersten und des zweiten Drehschiebers 5 bzw. 9 durch einen Ventilregler 15 auf die im folgenden beschriebene Weise wird das Feinmaterial 11 aus dem Fülltrichter 2 kontinuierlich über die zweite Verbindungs-Leitung 8 in das Förderrohr 1 überführt. Unabhängig davon, ob der erste Drehschieber 5 offen oder geschlossen ist, ist der zweite Drehschieber 9 vom Beginn der Feinmaterialzufuhr ständig offen. Das Feinmaterial 11 wird somit kontinuierlich aus dem Fülltrichter 2 über die Leitung 8 in das Förderrohr 1 eingeführt. Dabei wird andererseits ein Ausgangssignal der Lastmeßzelle 3 durch einen Verstärker 13 verstärkt und dem Ventilregler 15 zugeführt. Im Ventilregler 15 sind ein oberer Grenzwert W _UU und ein unterer Grenzwert W _LL für das Gewicht des Feinmaterials 11 im Fülltrichter 2 festgelegt. Der Grenzwert W _UU gibt das maximale Gewicht des normalerweise in den Fülltrichter 2 einfüllbaren Feinmaterials an, während der Grenzwert W _LL das Mindestgewicht im Fülltrichter 2 angibt, bei dem das Feinmaterial noch störungsfrei und kontinuierlich in das Förderrohr 1 überführt werden kann. Sofern nicht dem Ventilregler 15 ein noch näher zu beschreibendes Signal zugeführt wird, erfolgen das Öffnen und Schließen des ersten Drehschiebers 5 durch den Ventilregler 15 auf die im folgenden erläuterte Weise. Das im Zufuhrbehälter 7 enthaltene Feinmaterial 11 wird unter ständiger Öffnung des ersten Drehschiebers 5 durch den Ventilregler 15 über die erste Verbindungs-Leitung 4 dem Fülltrichter 2 zugeführt, bis die von der Lastmeßzelle 3 gelieferte Meßgröße den oberen Grenzwert W _UU erreicht. Sobald dieser obere Grenzwert W _UU erreicht ist, wird der erste Drehschieber 5 durch den Ventilregler 15 geschlossen. Anschließend wird zu dem Zeitpunkt, zu dem die Meßgröße der Lastmeßzelle 3 den unteren Grenzwert W _LL erreicht, der erste Drehschieber 5 durch den Ventilregler 15 geöffnet und in Offenstellung gehalten, bis die Meßgröße der Lastmeßzelle 3 wieder den oberen Grenzwert W _UU erreicht. Das Feinmaterial 11 wird dabei über die zweite Verbindungs-Leitung 8 kontinuierlich vom Fülltrichter 2 zum Förderrohr 1 überführt.

Die Vorrichtung gemäß Fig. 2 enthält eine Druckabfall- Meßeinrichtung mit einem Differenzdruckmesser 20 und zwei noch näher zu beschreibenden Ringen. Letztere sind an zwei vorgeschriebenen oder vorgegebenen Stellen des Förderrohrs 1 einheitlich mit diesem verbunden. Der Differenzdruckmesser 20 kommuniziert mit den beiden Ringen über jeweils eine Leitung 20 a. Der Druckabfall der Zweiphasen-Feststoff/Gasströmung aus Feinmaterial 11 und Luft im Förderrohr 1 wird somit durch den Differenzdruckmesser 20 für den zwischen den beiden vorgegebenen Stellen des Förderrohrs 1 in dessen Axialrichtung befindlichen Abschnitt gemessen. Ein Ausgangssignal des Differenzdruckmessers 20 wird dem Rechner 21 zugeführt, in welchem die Durchsatzmenge des Feinmaterials 11 durch das Förderrohr 1 nach folgenden Gleichungen berechnet wird:

m = K (α-1) α = Δ P _T/Δ P _a Δ P _a = C₁ · γ · U _a² U _a = C₂ · G _a G _s = m · G _a

In obigen Gleichungen bedeuten:

m= Mischgewichtsverhältnis von Luft und Feinmaterial 11 zwischen den beiden vorgegebenen Stellen des Förderrohrs,α= Verhältnis des Druckabfalls,α= Δ P _T/Δ P _a Δ P _T= Meßgröße des Druckabfalls der Zweiphasen- Feststoff/Gasströmung zwischen den beiden vorgegebenen Stellen des Förderrohrs 1,Δ P _T= Δ P _s + Δ P _a Δ P _s= berechneter Wert des Druckabfalls aufgrund einer Strömung des Feinmaterials 11 in der Zweiphasen- Strömung zwischen den beiden vorgegebenen Stellen des Förderrohrs 1,Δ P _a= berechnete Größe des Druckabfalls aufgrund einer Strömung der Luft in der Zweiphasen- Strömung zwischen den beiden vorgegebenen Stellen des Förderrohrs 1,U _a= berechnete Größe der Strömungsgeschwindigkeit der Luft durch das Förderrohr,G _a= berechnete Größe der Strömungsmenge der Luft durch das Förderrohr 1,G _s= berechnete Größe der Strömungsmenge des Feinmaterials 11 durch das Förderrohr 1,γ= Luftdichte,C₁= eine Konstante, die von den Meßgrößen für Geschwindigkeit und Dichte der ohne Feinmaterial 11 durch das Förderrohr 1 strömenden Luft abhängt, C₂= eine von der Form des Förderrohrs 1 und den Zuständen oder Bedingungen derLuft abhängende Konstante und K= eine von der Form des Förderrohrs 1 und den physikalischen Eigenschaften des Feinmaterials 11 abhängende Konstante.

Gemäß Fig. 2 wird ein Ausgangssignal der Lastmeßzelle 3 einem Gewichtstotalisator 22 und zusätzlich dem Ventilregler 15 zugeführt. Der Gewichtstotalisator 22 gibt vier verschiedene Signale ab. Ein Ausgangssignal des Ventilreglers 15 zur Bestimmung des Öffnens und Schließens des ersten Drehschiebers 5 wird ebenfalls dem Gewichtstotalisator 22 und zusätzlich dem ersten Drehschieber 5 zugeführt. Ein Ausgangssignal einer Gewichtstotalisations-Befehlseinheit 28 wird zum Gewichtstotalisator 22 übertragen, um diesen beispielsweise pro Tag einmal oder mehrmals zu betätigen. Ein Ausgangssignal des Rechners 21 wird zu einer Multiplizierstufe 23 und einem Integrator 25 übertragen. Zwischen dem Rechner 21 und dem Integrator 25 ist ein Schalter 24 zum Öffnen und Schließen der Übertragungsstrecke für ein Ausgangssignal des Rechners 21 angeordnet. Nach Maßgabe des ersten Ausgangssignals des Gewichtstotalisators 22 schließt der Schalter 24 die Übertragungsstrecke. Unter speziellen, noch zu beschreibenden Bedingungen wird ein Ausgangssignal des Integrators 25 zu einer Teilerstufe 27 übertragen. Der Gewichtstotalisator 22 wird durch ein Ausgangssignal der Gewichtstotalisations-Befehlseinheit 28 wie folgt betätigt:

1. Wenn sich zu einem Zeitpunkt a, zu dem ein Ausgangssignal der Gewichtstotalisations-Befehlseinheit 28 zum Gewichtstotalisator 22 geliefert wird, der erste Drehschieber 5 gemäß Fig. 3 in Offenstellung befindet, schließt der Gewichtstotalisator 22 den ersten Drehschieber 5 zu dem Zeitpunkt, zu dem nach Ablauf einer vorbestimmten Zeitspanne ab dem Zeitpunkt a eine von der Lastmeßzelle 3 gelieferte Meßgröße gleich W _UU wird, um dann den Schalter 24 zu einem Zeitpunkt b zu schließen, wenn nach Ablauf einer weiteren vorgeschriebenen Zeitspanne die von der Lastmeßzelle 3 gelieferte Meßgröße gleich W _U wird, welche um eine vorbestimmte Größe kleiner ist als die Größe W _UU. Infolgedessen wird ein Ausgangssignal des Rechners 21 zum Integrator 25 übertragen. Wenn sich andererseits gemäß Fig. 3 zu einem anderen Zeitpunkt a′, zu welchem ein Ausgangssignal der Gewichtstotalisations-Befehlseinheit 28 zum Gewichtstotalisator 22 übertragen wird, der erste Drehschieber 15 in Schließstellung befindet, liefert der Gewichtstotalisator 22 augenblicklich das zweite Ausgangssignal zum Öffnen des ersten Drehschiebers 5 zum Ventilregler 15, so daß der Drehschieber 5 geöffnet und dann zu einem Zeitpunkt geschlossen wird, zu dem nach Ablauf einer weiteren vorbestimmten Zeitspanne die von der Lastmeßzelle 3 gelieferte Meßgröße gleich W _UU wird, worauf der Schalter 24 zu einem Zeitpunkt b′ geschlossen wird, wenn die von der Lastmeßzelle 3 gelieferte Meßgröße nach Ablauf einer weiteren vorgeschriebenen oder vorbestimmten Zeitspanne zu W _U wird. Als Ergebnis wird ein Ausgangssignal des Rechners 21 zum Integrator 25 geliefert.
2. Zu Zeitpunkten c und c′, zu denen die von der Lastmeßzelle 3 gelieferte Meßgröße von der Größe W _U auf eine Größe entsprechend W _L übergeht, die um eine vorbestimmte Größe größer ist als W _LL, arbeitet der Gewichtstotalisator 22 sodann wie folgt:
- (I) Öffnen des Schalters 24;
- (II) Beginn der Betätigung der Integral(wert)-Haltestufe 26 durch das dritte Ausgangssignal;
- (III) Beginn der Betätigung der Teilerstufe 27 durch das vierte Ausgangssignal und
- (IV) während der Verringerung der Meßgröße der Lastmeßzelle 3 von W _U auf W _L, Berechnung des Gesamtgewichts W des vom Fülltrichter 2 in das Förderrohr 1 überführten Feinmaterials 11 entsprechend folgender Gleichung:

W = W _U-W _L

Darin bedeuten:

W = berechnete Größe des Gesamtgewichts des Feinmaterials, das während der Zeitspanne, in welcher die Meßgröße der Lastmeßzelle 3 sich von W _U auf W _L verringert, vom Fülltrichter 2 in das Förderrohr 1 überführt wird.

Ein Signal für die so bestimmte, berechnete Größe W wird zur Teilerstufe 27 überführt. Die berechnete Größe W kann im voraus in der Teilerstufe 27 abgespeichert werden.

Wie durch die Zeitpunkte b und b′ in Fig. 3 angedeutet, beginnt der Integrator 25 die Integration der Ausgangssignale des Rechners 21 durch Schließen des Schalters 24, während er die Integration durch Öffnen des Schalters 24 beendet.

Die Integral-Haltestufe 26 wird durch das dritte Ausgangssignal des Gewichtstotalisators 22 betätigt, um sodann den Integralwert S des Ausgangssignals des Integrators 25 zu halten und zur Teilerstufe 27 zu übertragen.

Die Teilerstufe 27 wird durch das vierte Ausgangssignal des Gewichtstotalisators 22 zur Berechnung eines Korrekturkoeffizienten k (k=W/S), d. h. das Verhältnis W/S der berechneten Größe W zum Integralwert S, bei Beendigung der Integration nach Maßgabe des Öffnens des Schalters 24 betätigt. Ein Ausgangssignal der Teilerstufe 27 wird der Multiplizierstufe 23 zugeführt.

Die Multiplizierstufe 23 hält ein Ausgangssignal der Teilerstufe 27, d. h. die Größe des Korrekturkoeffizienten k, bis zur Zufuhr eines nächsten Ausgangssignals durch die Teilerstufe 27, und sie berechnet ein Produkt k · G _s aus k und einer berechneten Größe von G _s eines Ausgangssignals des Rechners 21 als korrigierte Größe G′ _s der Durchsatzmenge des Feinmaterials 11 durch das Förderrohr 1 nach demEndzeitpunkt der Integration nach Maßgabe des Öffnens des Schalters 24 und liefert die so gewonnene Größe G′ _s zu einer nicht dargestellten Aufzeichnungs- oder Anzeigeeinrichtung. Bei der Inbetriebnahme dieser Vorrichtung zur Bestimmung der Durchsatzmenge des Feinmaterials 11 wird in der Multiplizierstufe 23 k=1 gesetzt.

Die Durchsatzmenge des Feinmaterials 11 durch das Förderrohr 1 wird durch die beschriebene Vorrichtung auf die im folgenden beschriebene Weise bestimmt. Insbesondere wird die Durchsatzmenge des Feinmaterials 11 zunächst durch den Rechner 21 auf der Grundlage eines Ausgangssignals des Luft-Strömungsmessers 17 sowie eines Ausgangssignals des Differenzdruckmessers 20 berechnet. Dabei wird andererseits das Feinmaterial 11 vom Zufuhrbehälter 7 intermittierend in den Fülltrichter 2 überführt, so daß die durch die Lastmeßzelle 3 bestimmte Meßgröße zwischen W _UU und W _LL variiert. Während dann der erste Drehschieber 5, wie beispielsweise durch den Zeitpunkt a in Fig. 3 angedeutet, offen ist, wird ein Ausgangssignal der Gewichtstotalisations-Befehlseinheit 28 zum Gewichtstotalisator 22 geliefert, und der erste Drehschieber 5 wird in Offenstellung gehalten, bis die von der Lastmeßzelle 3 gelieferte Meßgröße die Größe W _UU erreicht, wobei der erste Drehschieber 5 in dem Augenblick geschlossen wird, in welchem die Meßgröße der Lastmeßzelle 3 zu W _UU wird.

Wie durch den Zeitpunkt b in Fig. 3 angedeutet, wird hierauf der Schalter 24 in dem Augenblick geschlossen, in welchem die Meßgröße der Lastmeßzelle 3 der Größe W _U gleich wird, wobei der Integrator 25 die Ausgangssignale des Rechners 21 zu integrieren beginnt.

Zum Zeitpunkt c gemäß Fig. 3 wird anschließend der Schalter 24 in dem Augenblick geöffnet, in welchem die Meßgröße der Lastmeßzelle 3 die Größe W _L erreicht, wobei der Integrator 25 die Integration beendet. Der Integralwert S der Ausgangssignale des Rechners 21 zu diesem Zeitpunkt wird durch die Integral- Haltestufe 26 gehalten und zur Teilerstufe 27 übertragen.

Die Teilerstufe 27 berechnet hierauf das Verhältnis k:

k = W/S

Dieses Verhältnis entspricht der berechneten Größe W des Gesamtgewichts des Feinmaterials 11, das während der Integrationszeitspanne zwischen den Zeitpunkten b und c vom Fülltrichter 2 in das Förderrohr 1 überführt wird, berechnet anhand der Meßgrößen der Lastmeßzelle 3 für die Integrationszeitspanne einerseits und dem Integralwert S der Ausgangssignale des Rechners 21 zum Zeitpunkt c andererseits; die Größe dieses Verhältnisses k wird zur Multiplizierstufe 23 übertragen.

Die Multiplizierstufe 23 hält die so abgeleitete Größe (des Verhältnisses) k bis zur Abgabe des nächsten Ausgangssignals durch die Teilerstufe 27, und sie berechnet das Produkt dieser Größe k, multipliziert mit der berechneten Größe G _s der Ausgangssignale des Rechners 21, nach folgender Gleichung:

G _s′ = k · G _s

Weiterhin liefert die Multiplizierstufe 23 die so abgeleitete Größe G _s′ zur nicht dargestellten Aufzeichnungseinrichtung od. dgl. als berechnete Größe für die Durchsatzmenge des Feinmaterials 11 durch das Förderrohr 1.

Die vorstehenden Erläuterungen beziehen sich auf die während der Zeitspanne zwischen den Zeitpunkten a-c gemäß Fig. 3 stattfindenden Vorgänge, um den Meßvorgang zur Bestimmung der Durchsatzmenge des Feinmaterials 11 durch das Förderrohr 1 zu verdeutlichen. Dasselbe gilt jedoch auch für die Vorgänge während der Zeitspanne zwischen den Zeitpunkten a′ und c′ in Fig. 3.

Fig. 4 veranschaulicht in schematischer Darstellung eine andere Ausführungsform der Erfindung.

Die Anordnung gemäß Fig. 4 enthält ein Manometer 33 zur Messung des Drucks in der zweiten Verbindungs-Leitung 8. Ein Ausgangssignal des Manometers 33 wird einer Gewichts- Korrekturstufe 34 zugführt, welcher auch das Ausgangssignal des Verstärkers 13 eingespeist wird. Ein Ausgangssignal der Korrekturstufe 34 wird zum Ventilregler 15 sowie zum Gewichtstotalisator 22 übertragen.

Zwischen der Meßgröße des Manometers 33 und der Meßgröße der Lastmeßzelle 3 besteht folgende Beziehung: Wenn zwischen den Querschnittsflächen von erster und zweiter Verbindungs-Leitung 4 bzw. 8 ein Unterschied besteht, wirkt auf den Fülltrichter 2 eine durch das Produkt dieses Flächenunterschieds und den Luftdruck im Förderrohr 1 dargestellte Kraft ein. Wenn beispielsweise die zweite Leitung 8 eine größere Querschnittsfläche besitzt als die erste Leitung 4, wirkt die genannte Kraft in Aufwärtsrichtung auf den Fülltrichter 2 ein. Da der Fülltrichter 2 dieser aufwärts gerichteten Kraft unterworfen ist, zeigt die von der Lastmeßzelle 3 gelieferte Meßgröße ein niedrigeres als das tatsächliche Gewicht des im Fülltrichter 2 enthaltenen Feinmaterials 11 an. Wenn dagegen die zweite Verbindungs-Leitung 8 eine kleinere Querschnittsfläche besitzt als die erste Leitung 4, gibt die Meßgröße der Lastmeßzelle 3 ein größeres als das tatsächlich im Fülltrichter 2 enthaltene Gewicht des Feinmaterials 11 an. Fig. 5 veranschaulicht ein Beispiel für die Beziehung zwischen der Meßgröße des Manometers 33 und der Meßgröße der Lastmeßzelle 3 bei verschiedenen Größen des Drucks der das Förderrohr 1 durchströmenden Luft, für den Fall, daß die Querschnittsfläche der zweiten Leitung um 139,925 cm² größer ist als diejenige der ersten Verbindungs-Leitung 4 und das Gewicht des Feinmaterials im Fülltrichter 2 konstant ist. Aus Fig. 5 geht hervor, daß die vom Manometer 33 gelieferte Meßgröße im wesentlichen der Meßgröße der Lastmeßzelle 3 proportional ist. In Fig. 5 stellt die gerade Linie eine nach der Methode der kleinsten Quadrate bestimmte Annäherungslinie auf der Grundlage eines Korrelationskoeffizienten von r=0,9963 und einer Vielzahl von Daten dar, die sich durch folgende Gleichung ausdrücken läßt:

Y = -145,80 · 10^-4 · X + 2792,32

Darin bedeuten:

Y = Meßgröße der Lastmeßzelle in N und X = Meßgröße des Manometers 33 in Pa.

Auf die beschriebene Weise ist es möglich, eine zum Ventilregler 15 und zum Gewichtstotalisator 22 zu übertragende Meßgröße W _a′ für das Gewicht des im Fülltrichter 2 befindlichen Feinmaterials 11 mittels der Gewichts-Korrekturstufe 34 nach der nachfolgend angegebenen Gleichung zu berechnen, um die Wirkung des Luftdrucks im Förderrohr 1 infolge eines Unterschieds in den Querschnittsflächen der beiden Verbindungs-Leitungen 4 und 8 auszugleichen:

W _a′ = W _a + C₄ · P

In obiger Gleichung bedeuten:

W _a= Meßgröße der Lastmeßzelle 3,P= Meßgröße des Manometers 33 undC₄= eine Konstante.

Fig. 6 ist eine teilweise im Schnitt gehaltene Darstellung einer Ausführungsform der Ringe, die an den beiden vorgegebenen Stellen auf der Länge des Förderrohrs 1 angeordnet sind und zur Messung des Duckabfalls der Zweiphasen-Feststoff/Gasströmung aus dem Feinmaterial 11 und der Trägerluft im Förderrohr 1 dienen. Fig. 7 veranschaulicht die Anordnung nach Fig. 6 im Schnitt längs der Linie A-A.

Die Fig. 6 und 7 zeigen einen der Ringe 35, die jeweils in zwei vorgegebenen Positionen auf der Länge des Förderrohrs 1 unter einheitlicher Verbindung mit diesem angeordnet sind. Jeder Ring 35 besitzt denselben Innendurchmesser wie das Förderrohr 1. Gemäß Fig. 6 ist der Ring 35 unter luftdichter Verbindung (bzw. Luftabschluß nach außen) mittels mehrerer Schraubbolzen 36 und Muttern 37 über zwei Flansche 1 a und 1 b des Förderrohrs 1 einheitlich mit letzterem verbunden. Zwischen den beiden Enden des Rings 35 und den beiden Flanschen 1 a, 1 b sind zur Herstellung eines luftdichten Abschlusses O-Ringe 38 vorgesehen.

Im Ring 35 ist in dessen Umfangsrichtung ein Ringraum 35 a festgelegt. In der Innenfläche des Rings 35 ist als Öffnung ein Ringschlitz 40 a ausgebildet, über den der Ringraum 35 a mit dem inneren des Förderrohrs 1 in Verbindung steht. Der Ringschlitz 40 a ist mit einem Filter 39 versehen, um einen Eintritt des das Förderrohr 1 durchströmenden Feinmaterials 11 in den Ringraum 35 a zu verhindern. Das Filter 39 besteht aus z. B. einem porösen Keramikmaterial oder rostfreiem Stahl mit einer Poren- bzw. Maschenweite, die kleiner ist als die Teilchengröße des Feinmaterials 11.

Gemäß Fig. 7 sind eine vom Ringraum 35 a nach außen verlaufende Druck-Meßbohrung 35 b und eine durchgehende Ausblas- oder Spülbohrung 35 c im oberen Außenteil des Rings 35 ausgebildet. Auf ähnliche Weise ist in der Unterseite des Rings 35 eine vom Ringraum 35 nach außen verlaufende, durchgehende Feinmaterial-Austragbohrung 35 d ausgebildet. Gemäß Fig. 7 sind für die Bohrungen 35 b, 35 c und 35 d Anschlüsse (Stutzen) 35′b, 35′c bzw. 35′d vorgesehen, die an der Außenfläche des Rings 35 befestigt sind. Ein Ende der Leitung 20 a gemäß Fig. 4, deren anderes Ende mit dem Differenzdruckmesser 20 verbunden ist, ist an den Anschluß 35′b angeschlossen. An den Anschluß 35′c ist das eine Ende einer anderen, nicht dargestellten Leitung von einer zweckmäßigen, nicht dargestellten Spülluftquelle angeschlossen. In den Anschluß 35′d ist ein geeigneter, nicht dargestellter Stopfen oder Verschluß unter Herstellung eines luftdichten Abschlusses eingeschraubt.

Aufgrund des beschriebenen Aufbaus des Rings 35 wird der Druck der genannten Zweiphasen-Strömung im Förderrohr 1 von letzterem nacheinander über den Ringschlitz 40 a, das Filter 39, den Ringraum 35 a, die Meßbohrung 35 b, den Anschluß 35′b und die Leitung 20 a zum Differenzdruckmesser 20 übertragen. Bei dieser Druckübertragung verhindert das Filter 39 effektiv einen Eintritt von Feinmaterial 11 aus dem Förderrohr 1 in den Ringraum 35. Selbst wenn sich das Filter 39 nach längerem Betrieb mit dem Feinmaterial 11 zusetzt, kann das an das Filter 39 angelagerte Feinmaterial 11 in das Förderrohr 1 zurückgeblasen werden, indem nach Bedarf Spülluft von einer nicht dargestellten Spülluftquelle übe eine nicht dargesellte Leitung, den Anschluß 35′c und die Bohrung 35 c in den Ringraum 35 a eingeblasen wird. Ebenso kann etwa in den Ringraum 35 a des Rings 35 eingedrungenes Feinmaterial 11 durch Herausschrauben des nicht dargestellten Stopfens aus dem Anschluß 35′d über die durchgehende Bohrung 35 d entfernt werden.

Die Fig. 8 und 9 veranschaulichen eine andere Ausführung eines Rings für den Einbau an den zwei vorgegebenen Stellen auf der Länge des Förderrohrs 1 zur Messung des Druckabfalls der genannten Zweiphasen-Strömung aus Feinmaterial 11 und Trägerluft im Förderrohr 1.

Gemäß den Fig. 8 und 9 sind in der Innenfläche des Rings 35 mehrere Öffnungen oder Bohrungen 40 b zur Herstellung einer Verbindung zwischen dem Ringraum 35 a und dem inneren des Förderrohrs 1 vorgesehen.

Der Druck der genannten Zweiphasen-Feststoff/Gasströmung im Förderrohr 1 wird hierbei von letzterem über die Bohrungen 40 b, den Ringraum 40 a, die durchgehende Meßbohrung 35 b, den Anschluß 35′b und die Leitung 20 a zum Differenzdruckmesser 20 übertragen. Dabei verhindern die Bohrungen 40 b effektiv einen Eintritt von Feinmaterial 11 aus dem Förderrohr 1 in den Ringraum 35 a. Falls sich die Bohrungen 40 b nach längerem Betrieb des Rings 35 mit dem Feinmaterial 11 zusetzen, kann das in den Bohrungen 40 b abgelagerte Feinmaterial 11 in das Förderrohr 1 ausgeblasen werden. Zu diesem Zweck wird Spülluft von der nicht dargestellten Spülluftquelle über eine nicht dargestellte Leitung, den Anschluß 35′c und die durchgehende Bohrung 35 c in den Ringraum 35 a eingeblasen.

Fig. 10 veranschaulicht schematisch eine andere Ausführung der Druckabfall-Meßeinrichtung 62 zur Messung des Druckabfalls der Zweiphasen- Feststoff/Gasströmung aus dem Feinmaterial 11 und dem Trägergas im Förderrohr 1 sowie ein Beispiel für ein Druckgefälle in dieser Druckabfall-Meßeinrichtung 62.

Gemäß Fig. 10 umfaßt die Druckabfall-Meßeinrichtung 62 den Differenzdruckmesser 20 sowie zwei Meß-Leitungen 41. Das eine Ende jeder dieser beiden Leitungen 41, die denselben Durchmesser besitzen, ist jeweils mit einer der beiden vorgegebenen Stellen auf der Länge des Förderrohrs 1, mit diesem kommunizierend, verbunden. Das andere Ende einer Leitung 41 ist mit dem einen Ende einer Leitung 43 verbunden, die von einer Druckluftquelle 42 als Spülgasquelle für die Zufuhr von Druckluft als Spülgas in die Meß-Leitungen 41 ausgeht. In die Leitung 43 sind ein Reduzierventil 44 und ein Manometer 45 eingeschaltet. In jeder Meß-Leitung 41 ist jeweils eine Kammer 46 als Druckdetektor ausgebildet. Zwei vom Differenzdruckmesser 20 ausgehende Leitungen 20 a sind jeweils mit dem einen Ende an eine der beiden Kammern 46 angeschlossen. Der Druckunterschied zwischen den beiden Kammern 46 wird durch den Differenzdruckmesser 20 über die beiden Leitungen 20 a gemessen. Ein Strömungsmesser 47 und ein Strömungsregelventil 48 sind in jede der beiden Meßleitungen 41 zwischen ihrem anderen Ende und der betreffenden Kammer 46 eingeschaltet. Die beiden Kammern 46 besitzen jeweils dieselbe Größe.

Mit der vorstehend beschriebenen Meßeinrichtung 62 wird der Druck der genannten Zweiphasen-Strömung zwischen den beiden vorgegebenen Stellen auf der Länge des Förderrohrs 1 wie folgt gemessen: Die Spülluft wird von der Spülluftquelle 42 in die beiden Meß-Leitungen 41 eingeleitet, so daß sie aus dem betreffenden Ende jeder dieser Leitungen 41 gegen den Druck der Luft, die das Feinmaterial 11 durch das Förderrohr 1 transportiert, ausströmt. Mit Hilfe der beiden Strömungsmesser 47 und der beiden Strömungsregelventile 48 werden die aus den Enden der beiden Meß-Leitungen 41 in das Förderrohr 1 ausgeblasenen Spülluftvolumina gleich groß eingestellt. Infolgedessen verlaufen die Druckgradienten in den beiden Kammern 46 parallel zueinander, und die Druckgradienten in den beiden Meß-Leitungen 41 zwischen dem jeweiligen Strömungsregelventil 48 und einem Ende der jeweiligen Leitung 41 verlaufen ebenfalls parallel zueinander. Gemäß Fig. 10 besteht, genauer gesagt, zwischen den Drücken P₁ und P₂ an den Enden der beiden Meß-Leitungen 41, den Drücken P′₁ und P′₂ in den beiden Kammern 46 sowie den Drücken P′′₁ und P′′₂ in den beiden Meß-Leitungen 41 an der Stromabseite des betreffenden Strömungsregelventils 48 eine durch die folgende Gleichung ausgedrückte Beziehung:

P₁-P₂ = P′₁-P′₂ = P′′₁-P′′₂

Der Druckabfall zwischen den Enden der beiden Meßleitungen 48 am Transportrohr 1, d. h. der Druckunterschied Δ P ist daher dem Druckunterschied Δ P′ zwischen den beiden Kammern 46 gleich.

Auf die beschriebene Weise kann somit zwischen den beiden vorgegebenen Stellen am Förderrohr 1 der Druckabfall der genannten Zweiphasen-Feststoff/Gasströmung genau bestimmt werden, indem der Druckunterschied zwischen den beiden Kammern 46 mit Hilfe des an diese angeschlossenen Differenzdruckmessers 20 gemessen wird. Andererseits wird die Spülluft aus dem Ende jeder der beiden Meßleitungen 41 in das Förderrohr 1 eingeblasen, und zwar entgegen dem Druck der das Feinmaterial 11 durch das Förderrohr 1 transportierenden Luft. Das das Förderrohr 1 durchströmende Feinmaterial 11 wird auf diese Weise wirksam an einem Eintritt in die beiden Meß-Leitungen 41 gehindert. Selbst wenn dabei Feinmaterial 11 in die Meß-Leitungen 41 eintritt, wird sein Eindringen in den Differenzdruckmesser 20 dadurch verhindert, daß das Feinmaterial 11 in den Kammern 46 zurückgehalten wird. Da die Kammern 46 einen größeren Innendurchmesser besitzen als die Meß-Leitungen 41, wird verhindert, daß Druckschwankungen der das Feinmaterial 11 durch das Förderrohr 1 befördernden Luft den Differenzdruckmesser 20 beeinflussen. Es ist allerdings nicht immer erforderlich, die Kammern 46 vorzusehen. Falls keine Kammern 46 vorgesehen sind, reicht es aus, ein Außenende der vom Differenzdruckmesser 20 abgehenden Leitung 20 a an die Außenseite der Meß-Leitungen 41 anzuschließen.

Fig. 11 veranschaulicht schematisch den Aufbau einer Anordnung zur Bestimmung von Dichte und Strömungsgeschwindigkeit des das Förderrohr 1 durchströmenden Feinmaterials 11.

Gemäß Fig. 11 umfaßt eine Dichtemeßeinrichtung 63 zwei Elektroden 50 a und einen Dichterechner 51 a, während eine Strömungsgeschwindigkeits-Meßeinrichtung 64 zwei Elektrodenpaare 50 a und 50 b sowie einen Strömungsgeschwindigkeitsrechner 51 a aufweist. Ein Keramikrohr 49 ist mittels zweier Flanschverbindungen 49 a an einer bestimmten Stelle einheitlich in das Förderrohr 1 eingeschaltet. Das Keramikrohr 49 besitzt dabei denselben Innendurchmesser wie das Förderrohr 1. Jedes der beiden Elektrodenpaare 50 a und 50 b, d. h. jedes erste Elektrodenpaar 50 a und jedes zweite Elektrodenpaar 50 b, ist an der Außenfläche des Keramikrohrs 49 an zwei Stellen auf dessen Länge so angeordnet, daß die jeweiligen Elektroden jedes Paars einander über das Keramikrohr 49 gegenüberstehen und dessen Außenfläche bedecken. Dichte und Strömungsgeschwindigkeit des das Förderrohr 1 durchströmenden Feinmaterial 11 werden wie folgt bestimmt:

1. Durch den Dichterechner 51 a und den Strömungsgeschwindigkeitsrechner 51′ a wird (jeweils) eine Wechselspannung einer vorbestimmten Größe zwischen das erste Elektrodenpaar 50 a bzw. das zweite Elektrodenpaar 50 b angelegt.
2. Durch den Dichterechner 51 a wird die elektrostatische Kapazität zwischen dem ersten Elektrodenpaar 50 a auf der Grundlage der Größe des zwischen ihnen fließenden Wechselstroms in Abhängigkeit von der Dichte des durch das Keramikrohr 49 strömenden Feinmaterials 11 abgegriffen, während auf dieselbe Weise die elektrostatische Kapazität zwischen den beiden Elektroden des Elektrodenpaars 50 b durch den Strömungsgesschwindigkeitsrechner 51′ a abgegriffen wird.
3. Durch den Dichterechner 51 a wird die Dichte ρ des das Keramikrohr 49 durchströmenden Feinmaterials 11 zwischen dem ersten Elektrodenpaar 50 a auf der Grundlage der resultierenden Meßgröße der elektrostatischen Kapazität zwischen den Elektroden des ersten Elektrodenpaars 50 a nach folgender Gleichung berechnet:
In obiger Gleichung bedeuten: ρ _s= spezifisches Gewicht des Feinmaterials,ε _s= Dielektrizitätskonstante des Feinmaterials 11 undΔ C= elektrostatische Kapazität zwischen den beiden ersten Elektroden 50 a.
4. Durch den Strömungsgeschwindigkeitsrechner 51′ a wird die Meß- bzw. Abgriffzeitverzögerung auf der Grundlage der Wechselbeziehung zwischen den durch die beiden ersten Elektroden 50 a an der Stromaufseite des Keramikrohrs 49 gelieferten Meßgrößen der elektrostatischen Kapazität einerseits und den Meßgrößen für die elektrostatische Kapazität, die durch die beiden stromabseitigen Elektroden 50 b am Keramikrohr 49 geliefert werden, andererseits berechnet, wobei diese Meßgrößen jeweils dieselbe Änderung zeigen.
5. Durch den Strömungsgeschwindigkeitsrechner 51′ a wird die Strömungsgeschwindigkeit V des das Keramikrohr 49 durchströmenden Feinmaterials 11 auf der Grundlage der so ermittelten berechneten Größe für die Meßzeitverzögerung und des Abstands l zwischen erstem Elektrodenpaar 50 a und zweitem Elektrodenpaar 50 b gemäß Fig. 11 berechnet.

Die Durchsatzmenge G _s des Feinmaterials 11 im Keramikrohr 49 bzw. im Förderrohr 1 wird somit auf der Grundlage der Dicke ρ und der Strömungsgeschwindigkeit V des Feinmaterials 11 im Keramikrohr 49, die durch den Dichterechner 51 a bzw. den Strömungsgeschwindigkeitsrechner 51′ a geliefert werden, sowie der vorher bestimmten Querschnittsfläche A′ des Keramikrohrs 49 wie folgt berechnet:

G _s = A′ · ρ · V

Fig. 12 veranschaulicht schematisch eine andere Ausführung einer Anordnung zur Bestimmung von Dichte und Strömungsgeschwindigkeit des Feinmaterials im Förderrohr 1.

Gemäß Fig. 12 besteht die Dichtemeßeinrichtung 63 aus einer Anordnung eines Ultraschallsenders 52 a und eines Ultraschallempfängers 53 a sowie einem Dichterechner 51 b, während die Strömungsgeschwindigkeits-Meßeinrichtung 64 einen ersten Satz aus einem Ultraschallsender 52 a und einem Ultraschallempfänger 53 a, einen zweiten Satz aus einem Ultraschallsender 52 b und einem Ultraschallempfänger 53 b sowie einen Strömungsgeschwindigkeitsrechner 53′ b aufweist. Die ersten und zweiten Sätze von Ultraschallsendern und -empfängern (52 a, 53 a; 52 b, 53 b) sind jeweils an der Außenfläche des Förderrohrs 1 an den beiden axial voneinander entfernten Stellen des Förderrohrs 1 so angebracht, daß der jeweilige Ultraschallsender 52 a oder 52 b sowie der betreffende Ultraschallempfänger 53 a bzw. 53 b einander über das Förderrohr 1 gegenüberliegen. Der erste Ultraschallsender 52 a wird durch den Dichterechner 51 b angesteuert, während der zweite Ultraschallsender 52 b durch den Strömungsgeschwindigkeitsrechner 51′ b angesteuert wird. Die Ausgangssignale der beiden Ultraschallempfänger 53 a und 53 b werden zum Dichterechner 51 b bzw. zum Strömungsgeschwindigkeitsrechner 51′ b übertragen.

Dichte und Strömungsgeschwindigkeit des das Förderrohr 1 durchströmenden Feinmaterials 11 werden wie folgt bestimmt:

1. Durch die beiden Ultraschallsender 52 a und 52 b werden Ultraschallwellen in das Förderrohr 1 ausgesandt, das vom Feinmaterial 11 und von der Luft durchströmt wird.
2. Durch den ersten Ultraschallempfänger 53 a wird die Ultraschallwelle vom ersten Ultraschallsender 52 a abgenommen, um ihre der Dichte des das Förderrohr 1 durchströmenden Feinmaterials 11 entsprechende Stärke zu erfassen, während der zweite Ultraschallempfänger 53 b auf ähnliche Weise die Ultraschallwelle vom zweiten Ultraschallsender 52 b abnimmt, um entsprechend die der Dichte des Feinmaterials 11 im Förderrohr 1 entsprechende Stärke der Ultraschallwelle zu erfassen.
3. Durch den Dichterechner 51 b wird eine Dichte ρ des das Förderrohr 1 durchströmenden Feinmaterials 11 zwischen erstem Ultraschallsender 52 a und erstem Ultraschallempfänger 53 a auf der Grundlage der resultierenden Meßgröße vom ersten Ultraschallempfänger 53 a berechnet.
4. Durch den Strömungsgeschwindigkeitsrechner 51′ b wird eine Erfassungs- bzw. Meßzeitverzögerung auf der Grundlage der Wechselbeziehung zwischen den vom ersten Ultraschallempfänger 53 a gelieferten Meßgrößen und denselben vom zweiten Ultraschallempfänger 53 b gelieferten Meßgrößen berechnet.
5. Durch den Strömungsgeschwindigkeitsrechner 51′ b wird eine Strömungsgeschwindigkeit V des das Förderrohr 1 durchströmenden Feinmaterials 11 auf der Grundlage der so erhaltenen berechneten Größe für die Zeitverzögerung und des Abstands l zwischen erstem und zweitem Ultraschallempfänger 53 a bzw. 53 b berechnet.

Die Durchsatzmenge des Feinmaterials 11 durch das Förderrohr 1 wird somit durch den Rechner 21 auf der Grundlage der ermittelten Dichte ρ und der Strömungsgeschwindigkeit V sowie der Querschnittsfläche A′ des Förderrohrs 1 berechnet.

Fig. 13 veranschaulicht schematisch eine weitere Ausführungsform einer Anordnung zur Bestimmung von Dichte und Strömungsgeschwindigkeit des Feinmaterials 11 im Förderrohr 1.

Gemäß Fig. 13 umfaßt dabei die Dichtemeßeinrichtung 63 einen Satz aus einem Strahlungserzeuger 54 a und einem Detektor 55 a sowie einen Dichterechner 51 c, während die Strömungsgeschwindigkeits-Recheneinrichtung 64 einen ersten Satz aus dem Strahlungserzeuger 54 a und dem Detektor 55 a sowie einen zweiten Satz aus einem Strahlungserzeuger 54 b und einem Detektor 55 b und einem Strömungsgeschwindigkeitsrechner 51′ c aufweist. Die beiden Sätze aus Strahlungserzeuger und Detektor (54 a, 55 a, 54 b, 55 b) sind jeweils an der Außenfläche des Förderrohrs 1 an beabstandeten Stellen in dessen Axialrichtung so montiert, daß der Strahlungserzeuger 54 a oder 54 b dem betreffenden Detektor 55 a bzw. 55 b über das Förderrohr 1 gegenüberliegt. Die beiden Strahlungserzeuger 54 a und 54 b werden dabei durch den Dichterechner 51 c bzw. den Strömungsgeschwindigkeitsrechner 51′ c angesteuert. Die Ausgangssignale der beiden Detektoren 55 a und 55 b werden dem Dichterechner 51 c bzw. dem Strömungsgeschwindigkeitsrechner 51′ c zugeführt.

1. Die beiden Strahlungserzeuger 54 a und 54 b emittieren Strahlung in das Förderrohr 1, welches vom Feinmaterial 11 und Luft durchströmt wird.
2. Durch den ersten Detektor 55 a wird die Strahlung des ersten Strahlungserzeugers 54 a abgenommen, um eine Größe der Strahlung entsprechend der Dichte des das Förderrohr 1 durchströmenden Feinmaterials 11 abzugreifen, während auf ähnliche Weise und zum selben Zweck durch den zweiten Detektor 55 b die Strahlung vom zweiten Strahlungserzeuger 54 b empfangen wird.
3. Durch den Dichterechner 51 c wird die Dichte ρ des Feinmaterials 11 im Förderrohr 1 zwischen erstem Strahlungserzeuger 54 a und erstem Detektor 55 a auf der Grundlage der resultierenden Meßgröße vom ersten Detektor 55 a berechnet.
4. Durch den Strömungsgeschwindigkeitsrechner 51′ a wird eine Meßzeitverzögerung auf der Grundlage der Wechselbeziehung zwischen den Meßwerten von erstem Detektor 55 a und denselben Meßwerten des zweiten Detektors 55 b berechnet.
5. Durch den Strömungsgeschwindigkeitsrechner 51′ c wird eine Strömungsgeschwindigkeit V des Feinmaterials 11 im Förderrohr 1 auf der Grundlage der auf beschriebene Weise gewonnenen berechneten Größe für die Zeitverzögerung und des Abstands l zwischen erstem und zweitem Detektor 55 a bzw. 55 b (vgl. Fig. 13) berechnet.

Die Durchsatzmenge des Feinmaterials 11 im Förderrohr 1 wird somit durch den Rechner 21 auf der Grundlage der ermittelten Dichte ρ und derStrömungsgeschwindigkeit V sowie der Querschnittsfläche A′ des Förderrohrs 1 berechnet.

Fig. 14 veranschaulicht schematisch eine Anordnung zur Bestimmung der Dichte des das Förderrohr 1 durchströmenden Feinmaterials 11.

Gemäß Fig. 14 umfaßt die Dichtemeßeinrichtung 63 ein Meßrohr 56, ein Galvanometer 58 und einen Dichterechner 59. Das Meßrohr 56 ist mittels zweier Flanschverbindungen 56′ a einheitlich in das Förderrohr 1 eingeschaltet. Das Meßrohr 56 besitzt denselben Innendurchmesser wie das Förderrohr 1. Die beiden Enden des Meßrohres 56 bestehen aus elektrischen Isolatoren 56 a.

Die beiden Enden des Galvanometers 58 sind einmal an das Meßrohr 56 und einmal an Masse bzw. Erde 57 angeschlossen. Ein Ausgangssignal des Galvanometers 58 wird dem Dichterechner 59 zugeführt.

Das Meßrohr 56 wird durch Berührung mit dem das Förderrohr 1 durchströmenden Feinmaterial elektrisch aufgeladen. Hierbei zeigt das Galvanometer 58 einen elektrischen Strom an, dessen Größe der Dichte des Feinmaterials 11 im Meßrohr 56 entspricht. Die Dichte des das Förderrohr 1 durchströmenden Feinmaterials 11 wird somit durch den Dichterechner 59 auf der Grundlage der am Galvanometer 58 angezeigten Größe des elektrischen Stroms berechnet. Die so berechnete Dichtegröße wird dem Rechner 21 zugeführt. Beispielsweise kann ein Ausgangssignal des vorher anhand von Fig. 11 beschriebenen Strömungsgeschwindigkeitsrechners 51′ a als dem Rechner 21 zuzuführende berechnete Größe für die Strömungsgeschwindigkeit des Feinmaterials 11 im Förderrohr 1 benutzt werden.

Fig. 15 veranschaulicht eine Anordnung zur Bestimmung der Strömungsgeschwindigkeit des das Förderrohr 1 durchströmenden Feinmaterials 11.

Gemäß Fig. 15 umfaßt die Strömungsgeschwindigkeits- Meßeinrichtung 64 einen Sender/Empfänger 60 für Ultraschallwellen und einen Strömungsgeschwindigkeitsrechner 61. Der Sender/Empfänger 60, welcher eine Ultraschallwelle auszusenden und eine reflektierte Welle der ausgesandten Ultraschallwelle zu empfangen vermag, ist an der Außenfläche des Förderrohrs 1 angebracht. Der Sender/Empfänger 60 sendet eine Ultraschallwelle in das Förderrohr 1 in der Weise aus, daß sie die Achslinie des Förderrohrs 1 unter einen Winkel schneidet, und er empfängt eine durch das Auftreffen der ausgesandten Ultraschallwelle auf das das Förderrohr 1 durchströmende Feinmaterial 11 erzeugte reflektierte Welle. Der Sender/Empfänger 60 sendet nach Maßgabe eines Wechselstroms einer vorgeschriebenen Frequenz vom Strömungsgeschwindigkeitsrechner 61 eine Ultraschallwelle einer vorgeschriebenen Frequenz in das Förderrohr 1 aus. Die in das Förderrohr 1 ausgesandte Ultraschallwelle trifft dabei auf das das Förderrohr 1 durchströmende Feinmaterial 11 auf und erzeugt eine reflektierte Welle, die dann vom Sender/Empfänger 60 abgenommen wird. Die Frequenz der so reflektierten Welle entspricht aufgrund des Doppler-Effekts der Strömungsgeschwindigkeit des das Förderrohr 1 durchströmenden Feinmaterials 11. Die Strömungsgeschwindigkeit dieses Feinmaterials 11 wird somit durch den Strömungsgeschwindigkeitsrechner 61 auf der Grundlage der Frequenz des Wechselstroms berechnet, welche durch die vom Sender/Empfänger 60 empfangene reflektierte Welle bestimmt bzw. hervorgerufen wird. Die so berechnete Strömungsgeschwindigkeitsgröße wird dem Rechner 21 zugeführt. Als berechnete Größe für die Dichte des Feinmaterials 11 im Förderrohr 1 zur Übertragung zum Rechner 21 kann beispielsweise ein Ausgangssignal des vorher anhand von Fig. 11 beschriebenen Dichterechners 51 a benutzt werden.

Claims

1. Vorrichtung zur Bestimmung der Durchsatzmenge eines Feinmaterials durch ein Förderrohr eines Transportsystems für das Feinmaterial, das einen geschlossenen Fülltrichter (2), eine über letzterem angeordnete und zu seiner Beschickung mit einem Feinmaterial (11) dienende Feinmaterial-Zufuhreinrichtung (7), eine Wiegeeinrichtung (3) zur kontinuierlichen Bestimmung des Gewichts des in den Fülltrichter (2) eingegebenen Feinmaterials (11), eine erste, die Zufuhreinrichtung (7) und dem Fülltrichter (2) luftdicht (unter luftdichtem Abschluß nach außen) miteinander verbindende Verbindungs-Leitung (4), über die das Feinmaterial (11) aus der Zufuhreinrichtung (7) in den Fülltrichter (2) einführbar ist, ein in die erste Leitung (4) eingeschaltetes erstes Ventil (5) zum Öffnen und Schließen der ersten Leitung (4), einen Ventilregler (15) zur Steuerung des Öffnens und Schließens des ersten Ventils (5) in Abhängigkeit von einer von der Wiegeeinrichtung (3) gelieferten Meßgröße, um das Gewicht des in den Fülltrichter (2) eingegebenen Feinmaterials (11) innerhalb eines vorgeschriebenen bzw. vorbestimmten Bereichs zu halten, ein unterhalb des Fülltrichters (2) angeordnetes Förderrohr (1), eine zweite Verbindungs-Leitung (8) zur luftdichten Verbindung des Fülltrichters (2) mit dem Förderrohr (1) und zur Einführung des Feinmaterials (11) aus dem Fülltrichter (2) in das Förderrohr (1), ein in die zweite Leitung (8) eingeschaltetes zweites Ventil (9) zum Öffnen und Schließen dieser Leitung (8), eine Einrichtung zum Einblasen eines Trägergases in das Förderrohr (1) zwecks Förderung des Feinmaterials (11) durch das Förderrohr (1), und einen den Oberteil des Fülltrichters (2) luftdicht mit der zweiten Verbindungs-Leitung (8) verbindenden Druck-Ausgleicher (12) zur Angleichung des im Fülltrichter (2) herrschenden Drucks an den Druck in der zweiten Leitung (8) aufweist, mit einer Durchsatzmengen- Recheneinrichtung (21) zur Berechnung der Durchsatzmenge des durch das Förderrohr (1) strömenden Feinmaterials (11) auf der Grundlage der folgenden Meßgrößen:
Einer durch eine Trägergas-Durchsatzmengen-Meßeinrichtung (17) gelieferten Meßgröße (G _a) für die Durchsatzmenge des das Förderrohr (1) durchströmenden Trägergases und einer durch eine Druckabfall- Meßeinrichtung (62) gelieferten Meßgröße (Δ P _T) des Druckabfalls einer das Förderrohr (1) durchströmenden Zweiphasen-Feststoff/Gasströmung aus dem Feinmaterial (11) und dem Trägergas, wobei der Druckabfall an zwei vorgeschriebenen oder vorgegebenen Stellen auf der axialen Länge des Förderrohrs (1) gemessen wird, gekennzeichnet durch einen Integrator (25) zum Integrieren der durch die Durchsatzmengen- Recheneinrichtung (21) gelieferten Durchsatzmenge (G _s) des Feinmaterials (11) durch das Förderrohr (1), durch einen Gewichtstotalisator (22) zur Berechnung des Gesamtgewichts des Feinmaterials (11), das während einer vorbestimmten Zeitspanne, während welcher die erste Verbindungs- Leitung (4) durch das erste Ventil (5) geschlossen ist, aus dem Fülltrichter (2) in das Förderrohr (1) eingeführt wird, auf der Grundlage der von der Wiegeeinrichtung (3) gelieferten Meßgröße und einer Ausgangsgröße des Ventilreglers (15), sowie zur Betätigung des Integrators (25) während der vorbestimmten Zeitspanne, durch eine Gewichtstotalisator- Befehlseinheit (28) zur Ansteuerung des Gewichtstotalisators (22) bei Beginn der vorbestimmten Zeitspanne, durch eine Teilerstufe (27) zur Berechnung eines Korrekturkoeffizienten k, d. h. des Verhältnisses (W/S) einer vom Gewichtstotalisator (22) gelieferten, berechneten Größe (W) für das Gesamtgewicht des Feinmaterials (11), das während der vorbestimmten Zeitspanne vom Fülltrichter (2) in das Förderrohr (1) eingeführt wird, zu einem durch den Integrator (25) während der vorbestimmten Zeitspanne erhaltenen Integralwert (S) der Durchsatzmenge (G _s), und durch eine Multiplizierstufe (23) zur Berechnung einer korrigierten Größe (G _s′) für die Durchsatzmenge des Feinmaterials (11) durch das Förderrohr (1) durch Multiplizieren der von der Durchsatzmengen-Recheneinheit (21) gelieferten Durchsatzmenge (G _s) mit dem Korrekturkoeffizienten k.

2. Vorrichtung zur Bestimmung der Durchsatzmenge eines Feinmaterials durch ein Förderrohr eines Transportsystems für das Feinmaterial, das einen geschlossenen Fülltrichter (2), eine über letzterem angeordnete und zu seiner Beschickung mit einem Feinmaterial (11) dienende Feinmaterial-Zufuhreinrichtung (7), eine Wiegeeinrichtung (3) zur kontinuierlichen Bestimmung des Gewichts des in den Fülltrichter (2) eingegebenen Feinmaterials (11), eine erste, die Zufuhreinrichtung (7) und den Fülltrichter (2) luftdicht (unter luftdichtem Abschluß nach außen) miteinander verbindende Verbindungsleitung (4), über die das Feinmaterial (11) aus der Zufuhreinrichtung (7) in den Fülltrichter (2) einführbar ist, ein in die erste Leitung (4) eingeschaltetes erstes Ventil (5) zum Öffnen und Schließen der ersten Leitung (4), einen Ventilregler (15) zur Steuerung des Öffnens und Schließens des ersten Ventils (5) in Abhängigkeit von einer von der Wiegeeinrichtung (3) gelieferten Meßgröße, um das Gewicht des in den Fülltrichter (2) eingegebenen Feinmaterials (11) innerhalb eines vorgeschriebenen bzw. vorbestimmten Bereichs zu halten, ein unterhalb des Fülltrichters (2) angeordnetes Förderrohr (1), eine zweite Verbindungs-Leitung (8) zur luftdichten Verbindung des Fülltrichters (2) mit dem Förderrohr (1) und zur Einführung des Feinmaterials (11) aus dem Fülltrichter (2) in das Förderrohr (1), ein in die zweite Leitung (8) eingeschaltetes zweites Ventil (9) zum Öffnen und Schließen der zweiten Leitung (8), eine Einrichtung zum Einblasen eines Trägergases in das Förderrohr (1) zwecks Förderung des Feinmaterials (11) durch das Förderrohr (1), und einen den Oberteil des Fülltrichters (2) luftdicht mit der zweiten Verbindungs-Leitung (8) verbindenden Druck-Ausgleicher (12) zur Angleichung des im Fülltrichter (2) herrschenden Drucks an den Druck in der zweiten Leitung (8) aufweist, mit einer Durchsatzmengen- Recheneinrichtung (21) zur Berechnung der Durchsatzmenge des durch das Förderrohr (1) strömenden Feinmaterials (11) auf der Grundlage der folgenden Meßgrößen:
Einer durch eine Dichtemeßeinrichtung (63) gelieferten Meßgröße für die Dichte des das Förderrohr (1) durchströmenden Feinmaterials (11), einer von einer Strömungsgeschwindigkeits-Meßeinrichtung (64) gelieferten Meßgröße für die Strömungsgeschwindigkeit des Feinmaterials im Förderrohr (1) und der Querschnittsfläche des Förderrohrs (1), gekennzeichnet durch einen Integrator (25) zum Integrieren der durch die Durchsatzmengen-Recheneinrichtung (21) gelieferten Durchsatzmenge (G _s) des Feinmaterials (11) durch das Förderrohr (1), durch einen Gewichtstotalisator (22) zur Berechnung des Gesamtgewichts des Feinmaterials (11), das während einer vorbestimmten Zeitspanne, während welcher die erste Verbindungs-Leitung (4) durch das erste Ventil (5) geschlossen ist,aus dem Fülltrichter (2) in das Förderrohr (1) eingeführt wird, auf der Grundlage der von den Wiegeeinrichtung (3) gelieferten Meßgröße und einer Ausgangsgröße des Ventilreglers (15), sowie zur Betätigung des Integrators (25) während der vorbestimmten Zeitspanne, durch eine Gewichtstotalisator-Befehlseinheit (28) zur Ansteuerung des Gewichtstotalisators (22) bei Beginn der vorbestimmten Zeitspanne, durch eine Teilerstufe (27) zur Berechnung eines Korrekturkoeffizienten k, d. h. des Verhältnisses (W/S) einer vom Gewichtstotalisator (22) gelieferten, berechneten Größe (W) für das Gesamtgewicht des Feinmaterials (11), das während der vorbestimmten Zeitspanne vom Fülltrichter (2) in das Förderrohr (1) eingeführt wird, zu einem durch den Integrator (25) während der vorbestimmten Zeitspanne erhaltenen Integralwert (S) der Durchsatzmenge (G _s) und durch eine Multiplizierstufe (23) zur Berechnung einer korrigierten Größe (G _s′) für die Durchsatzmenge des Feinmaterials (11) durch das Förderrohr (1) durch Multiplizieren der von der Durchsatzmengen- Recheneinheit (21) gelieferten Durchsatzmenge (G _s) mit dem Korrekturkoeffizienten k.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in die zweite Verbindungs-Leitung (8) ein Manometer (33) eingeschaltet ist und daß zwischen die Wiegeeinrichtung (3) einerseits sowie den Ventilregler (15) und den Gewichtstotalisator (22) andererseits eine Gewichts-Korrektureinheit (34) eingeschaltet ist, welche die von der Wiegeeinrichtung (3) gelieferte Meßgröße bezüglich des vom Manometer (33) gemessenen Drucks in der zweiten Verbindungs-Leitung (8) sowie bezüglich des Unterschieds in den Querschnittsflächen von erster und zweiter Verbindungs-Leitung (4 bzw. 8) korrigiert.