EP2698328B1 - Method for controlling the pressure of air of a fluidising area of a silo, method of retrofitting the control of the pressure of air of a fluidising area in a silo and corresponding silo - Google Patents
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- EP2698328B1 EP2698328B1 EP12180462.9A EP12180462A EP2698328B1 EP 2698328 B1 EP2698328 B1 EP 2698328B1 EP 12180462 A EP12180462 A EP 12180462A EP 2698328 B1 EP2698328 B1 EP 2698328B1
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur gesteuerten Austragung aus einem Silo, sowie ein Nachrüstverfahren für entsprechendes Silo und ein entsprechendes Silo.The present invention relates to a method for controlled discharge from a silo, as well as a retrofitting method for corresponding silo and a corresponding silo.
Silos zum Lagern und/oder Dosieren von fluidisierfähigem Schüttgut aufweisend mindestens einen die Austragung begünstigenden und/oder bewirkenden Fluidisierungsbereich und mindestens einen Austragungsweg, wobei der Fluidisierungsbereich zur Beschickung mit Druckluft mit einer Druckluftquelle gekoppelt ist, sind aus dem Stand der Technik zahlreich bekannt siehe z.B.
Bezüglich derartiger Silos sind auch unterschiedliche Bauformen bekannt. Zu nennen sind hier beispielsweise Silos mit zentralem Abzug oder auch solche mit zentralem Konus und dezentralem Abzug aus der Silokammer beispielsweise in den Bereich des Konus.With regard to such silos, different designs are known. To mention here are, for example, silos with central extraction or even those with a central cone and decentralized withdrawal from the silo chamber, for example in the region of the cone.
Darüber hinaus sind auch Mehrkammersilos bekannt.In addition, multi-chamber silos are known.
Auch innerhalb der Lösungen mit zentralem Konus gibt es unterschiedliche Lösungen, so ist es beispielsweise bekannt, an den Rändern des Konus Abzüge vorzusehen, insbesondere Auslaufstutzen mit nachgeschalteten Leitungen und so an verschiedenen Stellen an der Grenze des Konus aus dem Silo abzuziehen. Auch ist es bekannt, Öffnungen im unteren Bereich des Konus vorzusehen und das im Silo gelagerte Material in den Konus einströmen zu lassen und von dort abzuziehen.Even within the solutions with central cone there are different solutions, it is known, for example, to provide at the edges of the cone deductions, in particular outlet pipe with downstream lines and so deducted at different points at the boundary of the cone from the silo. It is also known to provide openings in the lower region of the cone and to allow the material stored in the silo to flow into the cone and to withdraw therefrom.
Zwar rutscht das fluidisierfähige Schüttgut prinzipiell von selbst, doch bei entsprechendem Material oder entsprechender Silogröße ist eine selbsttätige Entladung nicht oder nur unzureichend möglich. Daher wird meist die Austragung unterstützt und das fluidisierfähige Schüttgut abgezogen. Dazu werden Fluidisierungsanlagen in Bodenbereichen vorgesehen.Although the fluidizable bulk material basically slides by itself, with an appropriate material or corresponding size of silo an automatic discharge is not or only insufficiently possible. Therefore, usually the discharge is supported and deducted the fluidisierfähige bulk material. For this purpose, fluidization systems are provided in floor areas.
Bei Lösungen, in denen Auslaufstutzen mit nachgeschalteten Leitungen an den Grenzen des Konus vorgesehen sind, befinden sich häufig Fluidisierungsbetten in der Umgebung der Auslaufstutzen im eigentlichen Silo und ggf. auch in Form von von der Abzugöffnung wegführenden Leitungen außerhalb des eigentlichen Silos.In solutions in which outlet nozzles are provided with downstream lines at the boundaries of the cone, are often Fluidisierungsbetten in the vicinity of the outlet nozzle in the actual silo and possibly also in the form of leading away from the discharge opening lines outside of the actual silo.
In Lösungen, bei denen Öffnungen im unteren Bereich des Konus vorgesehen sind, befinden sich üblicher Weise Fluidisierungsvorrichtungen sowohl im Silo, also außerhalb des Konus, als auch innerhalb des Konus. Hier sind teilweise zwei Druckluftkreise vorgesehen, die voneinander getrennt sind.In solutions in which openings are provided in the lower region of the cone, usually fluidization devices are located both in the silo, ie outside the cone, and inside the cone. Here partially two compressed air circuits are provided, which are separated from each other.
Darüber hinaus ist es auch bekannt, bei verschiedenen Abzügen/Auslaufstutzen diese insbesondere bei niedrigen Austragungsraten nicht zeitgleich zu verwenden, sondern diese in einem zeitlichen Muster nacheinander anzusteuern und somit Silos abwechselnd durch unterschiedliche Abzüge zu entleeren.In addition, it is also known that these are not used at the same time, in particular at low discharge rates, in various withdrawals / outlets, but to control these in a temporal pattern one after the other and thus to empty silos alternately by different drawdowns.
Darüber hinaus ist es, wenn Öffnungen im unteren Bereich des Konus vorgesehen sind und Fluidisierungsvorrichtungen sowohl im Silo als auch im Konus vorhanden sind, auch bekannt, diese unterschiedlich an- und abzuschalten. So ist es beispielsweise auch bekannt, den Druck in der Druckluftzuleitung der Fluidisierungsbetten innerhalb des Konus zu messen, da dieser bei ansonsten gleichen Umständen zur Füllhöhe des Schüttgutes innerhalb des Konus korreliert. Auf diese Weise kann beispielsweise der Fluidisierungsbereich außerhalb des Konus nur dann angesteuert bzw. mit Druckluft bestickt werden, wenn der Schüttgutstand innerhalb des Konus unter einen vorgesetzten Wert absinkt bzw. der Druck in der Druckluftzuleitung zum Fluidisierungsbereich innerhalb des Konus unter einen gewissen Wert sinkt. Steigt er wieder über einen gewissen Wert, kann die Fluidisierung außerhalb des Konus abgestellt werden.Moreover, if openings are provided in the lower region of the cone and fluidization devices are present both in the silo and in the cone, it is also known to turn them on and off differently. For example, it is also known to measure the pressure in the compressed air supply line of the fluidization beds within the cone, since this correlates with otherwise identical circumstances to the filling level of the bulk material within the cone. In this way, for example, the Fluidisierungsbereich outside the cone can only be controlled or embroidered with compressed air when the bulk material level falls within the cone below a preset value or the pressure in the Compressed air supply to Fluidisierungsbereich within the cone falls below a certain value. If it rises above a certain value, the fluidization can be turned off outside the cone.
Durch verschiedene Effekte kommt es bei derartigen Silos jedoch zu einem erhöhten Energiebedarf zur Austragung und zu Schädigungen sowohl der Silowand als auch der Austragungsmittel. Dies basiert auf verschiedenen Effekten, die durch die im Wesentlichen ungeregelte Austragung bedingt sind.Due to various effects, however, in such silos there is an increased energy requirement for discharging and damaging both the silo wall and the discharge means. This is based on various effects that are due to the substantially unregulated discharge.
Somit ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren bzw. ein Silo mit entsprechenden Vorrichtungen oder ein Nachrüstverfahren für solche anzugeben, das eine weitgehend geregelte Austragung ermöglicht und dadurch sowohl den Verschleiß an den Austragungsmitteln und die negative Beeinflussung der Silowände reduzieren, als auch eine Energieeinsparung ermöglichen. Dies wird erreicht durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 bzw. 12 und ein Silo gemäß Anspruch 13. Die abhängigen Ansprüche 2 bis 11 und 14 bis 15 geben vorteilhafte Weiterbildungen an.Thus, it is an object of the invention to provide a method or a silo with appropriate devices or a retrofit method for such that allows a largely controlled discharge and thereby reduce both the wear on the discharge means and the negative effect on the silo walls, as well as energy savings , This is achieved by a method according to
Zur Lösung der Aufgabe haben die Erfinder herausgefunden, dass beispielsweise zur Austragung verwendete Dosieranlagen und nachgeschaltete Leitungen durch die ungeregelte Fluidisierung bzw. die dadurch bedingte Luftströmung durch die Austragungsmittel Schaden nehmen. Darüber hinaus bewirken bei der Entladung entstehende Tromben Schädigungen der Silowand und der Austragungsmittel. Darüber hinaus kann es zu Brückenbildungen im Schüttgut und dadurch bedingt zu Erschütterungen kommen. Dies alles bedingt einen erhöhten Verschleiß des Silos bzw. der Austragungsvorrichtungen. Durch die erfindungsgemäßen Abwandlungen können diese nicht nur reduziert bzw. vermieden, sondern auch gleichzeitig der Energieverbrauch gesenkt werden. Denn durch die erfindungsgemäßen Mittel wird beispielsweise der Verschleiß an Dosieranlagen und nachgeschalteten Leitungen in den Austragungsmitteln gerade auch durch einen reduzierten Energieeinsatz bewirkt.To solve the problem, the inventors have found that, for example, used for discharge dosing and downstream lines damage due to the unregulated fluidization and the consequent air flow through the discharge means damage. In addition, resulting in the discharge trash damage to the silo wall and the Austragungsmittel. In addition, it can lead to bridging in the bulk material and thus cause vibrations. All this requires increased wear of the silo or the discharge devices. The modifications of the invention can not only be reduced or avoided, but at the same time the energy consumption can be reduced. Because of the means according to the invention, for example, the wear on dosing systems and downstream lines in the discharge means is also caused by a reduced use of energy.
Erfindungsgemäß wird gemäß Anspruch 1 bei Vorsehen mindestens eines Austragungsweges die Druckluftquelle, mit der mindestens ein die Austragung begünstigender und/oder bewirkender Fluidisierungsbereich beschickt wird, steuerbar gemacht und eine Regelung des Druckes der Druckluft derart durchgeführt, dass der Druck der Druckluft als Rückführgröße der Regelung gemessen und die Druckluftquelle als Stellglied der Regelung so geregelt wird, dass der Druck der Druckluft auf einen Solldruck geregelt wird, wobei der Solldruck abhängig vom Austragungsdurchsatz und/oder von der Stellung eines im Austragungsweg vorgesehenen Austragungsdurchflussreglers des Schüttgutes gewählt wird.According to the invention, according to
Bei der Druckluftquelle kann es sich um unterschiedliche Einrichtungen handeln. Üblicherweise werden hier Kompressoren, insbesondere Zwangsverdichter mit fester Luftmenge, verwendet. Als Stellglieder kommen ebenfalls unterschiedliche Mittel in Frage. So kann beispielsweise die Drehzahl eines Verdichters geändert oder mit entsprechenden Ventilen, Durchflussreglern oder Druckbegrenzern gearbeitet werden. Insbesondere wird die Druckluftquelle jedoch so gewählt, dass sie direkt in ihrer Erzeugung und/oder Abgabe steuerbar ist und das Stellglied nicht über ein Ablassen von zu viel erzeugter Druckluft arbeitet. Insbesondere bevorzugt wird hier eine Drehzahlregelung eines Verdichters, insbesondere durch Frequenzumwandlung.The compressed air source may be different devices. Usually compressors, in particular forced air compressors with a fixed amount of air, are used here. As actuators are also different means in question. Thus, for example, the speed of a compressor can be changed or worked with appropriate valves, flow controllers or pressure limiters. In particular, however, the compressed air source is chosen so that it is directly controllable in their generation and / or release and the actuator does not work on a discharge of too much generated compressed air. Particularly preferred here is a speed control of a compressor, in particular by frequency conversion.
Auch die Messung des Druckes der Druckluft zur Beschickung des Fluidisierungsbereiches kann an unterschiedlicher Stelle und durch unterschiedliche Mittel bewirkt werden. Insbesondere können hier Druckmesssensoren zum Einsatz kommen, die beispielsweise in dem Bereich der Zuleitung zu dem mindestens einen Fluidisierungsbereich angeordnet werden können. Sie können jedoch auch innerhalb des Fluidisierungsbereiches selbst oder an der Druckluftquelle angeordnet werden. Auch die Regelung an sich kann unterschiedlich durchgeführt werden, so ist beispielsweise eine PID-Regelung mit unterschiedlichen Proportional-, Integral- und Differenzialanteilen denkbar. Aber auch eine Mehrpunktregelung, beispielsweise mit vorgegebener Druckunter- und -obergrenze und An- und Abschalten der Druckluftquelle sind denkbar. In diesem Zusammenhang sei jedoch angemerkt, dass hier eine Regelung des Druckes der Druckluft durchgeführt wird, deren Druck gemessen wird und es sich hier nicht, wie aus dem Stand der Technik bekannt, um verschiedene Druckluftkreisläufe handelt.The measurement of the pressure of the compressed air for feeding the Fluidisierungsbereiches can be effected at different locations and by different means. In particular, pressure measuring sensors can be used here, which can be arranged, for example, in the region of the supply line to the at least one fluidizing region. However, they can also be arranged within the fluidization area itself or at the compressed air source. The control per se can also be carried out differently, for example, a PID control with different proportional, integral and differential shares is conceivable. But also a multi-point control, for example, with a predetermined Druckunter- and upper limit and switching on and off the compressed air source are conceivable. In this context, however, it should be noted that here a control of the pressure of the compressed air is performed, the pressure is measured and it is not, as known from the prior art, to different compressed air circuits.
Die Wahl des Solldruckes kann auf unterschiedliche Art und Weise durchgeführt werden. Sie kann beispielsweise von dem Austragungsdurchsatz abhängen. Unter dem Austragungsdurchsatz ist die Menge des Schüttgutes zu verstehen, die pro einer Zeiteinheit aus dem Silo ausgetragen wird. Bei einem Mehrkammersilo ist der Austragungsdurchsatz vorteilhafter Weise pro Kammer zu bestimmen. Darüber hinaus kann der Solldruck alternativ oder zusätzlich in Abhängigkeit von der Stellung eines im Austragungsweg vorgesehenen Austragungsdurchflussreglers des Schüttgutes gewählt werden. Als Austragungsdurchflussregler kommen hier beispielsweise Dosierschieber oder ähnliches in Frage, deren Stellung üblicherweise einen Öffnungsquerschnitt eines Austragungsweges definiert beziehungsweise verändert. Insbesondere werden unter einem Austragungsdurchflussregler solche den Austragungsdurchsatz verändernde Mittel verstanden, die keinen Regelkreis beinhalten, sondern vielmehr in Form eines Stellglieds den Austragungsdurchsatz verändern.The choice of the desired pressure can be carried out in different ways. For example, it may depend on the hauling throughput. The discharge throughput is the amount of bulk material that is discharged from the silo per unit of time. In a multi-chamber silo, the discharge throughput is advantageously determined per chamber. In addition, the target pressure may alternatively or additionally be selected as a function of the position of a discharge flow regulator of the bulk material provided in the discharge path. As Austragungsdurchflussregler come here for example metering or the like in question, whose position usually defines an opening cross section of a Austragungsweges or changed. In particular, a discharge flow controller is understood as meaning those means which change the discharge throughput and do not contain any control loop but instead change the discharge throughput in the form of an actuator.
Bevorzugt wird es, den der Solldruck zu verändern, wenn der Austragungsdurchsatz verändert werden soll bzw. die Stellung eines Austragungsdurchflussreglers verändert wird.It is preferred to change the target pressure if the discharge flow rate is to be changed or the position of a discharge flow regulator is changed.
Darüber hinaus kann die Regelung auch weitere Eingangsgrößen berücksichtigen. So kann beispielsweise der Füllstand des Silos, die Art des Schüttgutes, seine Feuchtigkeit, die Verteilung des Schüttgutes im Silo und/oder die Temperatur berücksichtigt werden.In addition, the control can also take into account further input variables. For example, the level of the silo, the type of bulk material, its moisture, the distribution of the bulk material in the silo and / or the temperature can be taken into account.
Gemäß Anspruch 2 kann der Austragungsdurchsatz dabei ein vorgegebener Austragungsdurchsatz sein, der beispielsweise durch das Personal oder andere Entscheidungskomponenten direkt vorgegeben wird. Eine solche Vorgabe kann dabei beispielsweise auch die Stellung eines Austragungsdurchflussreglers beeinflussen.In accordance with
Alternativ oder zusätzlich kann gemäß Anspruch 3 der Austragungsdurchsatz auch ein gemessener Austragungsdurchsatz sein. Eine solche Messung kann beispielsweise durch eine Waage und eine Zeitmessung realisiert werden. Auch Durchflussmesser sind vorstellbar. So kann beispielsweise unterhalb des zu beladenden Lkws eine Waage installiert werden und auf Basis dieser ein Austragungsdurchsatz indirekt durch die Gewichtszunahme des Lkws bestimmt werden. Auch können mehrere Messvorrichtungen, insbesondere in parallelen Austragungswegen, kombiniert werden, insbesondere additiv.Alternatively or additionally, according to
Bevorzugt wird in diesem Zusammenhang das Vorsehen einer Waage unterhalb eines Silos, durch die der Austragungsdurchsatz bestimmt wird.Preference is given in this context to the provision of a balance below a silo, by which the discharge throughput is determined.
Bevorzugt wird gemäß Anspruch 4 eine Veränderung des Solldrucks, auf Basis eines Unterschiedes eines vorgegebenen Austragungsdurchsatzes und eines gemessenen Austragungsdurchsatz. Als Unterschied kann hier die Differenz eines vorgegebenen Austragungsdurchsatzes und eines gemessenen Austragungsdurchsatz oder einer davon abgeleitete Größe verwendet werden. Bezüglich eines gemessenen beziehungsweise vorgegebenen Austragungsdurchsatz gilt oben ausgeführtes.Preferably, according to
Insbesondere bevorzugt wird eine Regelung, bei der bei Wahl eines vorgegebenen Austragungsdurchsatzes und/oder einer Veränderung eines im Austragungsweg vorgesehenen Austragungsdurchflussreglers des Schüttguts, insbesondere eines Dosierschiebers, der Solldruck auf einen Eingangssolldruck gesetzt wird und der Solldruck im weiteren Verlauf bei konstantem vorgegebenen Austragungsdurchsatz und/oder unverändertem Austragungsdurchflussregler auf Basis eines Unterschiedes des/eines vorgegebenen Austragungsdurchsatzes und eines gemessenen Austragungsdurchsatz, insbesondere einer Differenz oder einem von einer Differenz abgeleiteten Wert, verändert wird. Bevorzug wird dabei einer Regelung des Solldrucks bei der ein Unterschied zwischen dem vorgegebenen Austragungsdurchsatzes und dem gemessenen Austragungsdurchsatz als Rückführgröße verwendet wird und der Solldruck als Stellglied so verändert wird, dass auf einen Unterscheid beziehungsweise eine Differenz geregelt wird, die möglichst gering ist.Particularly preferred is a control in which, when selecting a predetermined Austragungsdurchsatzes and / or a change in a Austragungsweg Austragungsdurchflussreglers the bulk material, in particular a Dosierschiebers, the target pressure is set to a target input pressure and the target pressure in the course at a constant predetermined discharge rate and / or unchanged discharge flow controller based on a difference of the / a predetermined discharge rate and a measured discharge throughput, in particular a difference or a value derived from a difference, is changed. Favor is thereby a control of the target pressure at which a difference between the predetermined Austragungsdurchsatzes and the measured Austragungsdurchsatz is used as a feedback variable and the target pressure is changed as an actuator so that is controlled on a difference or a difference that is minimized.
Insbesondere wird eine Erhöhung des Solldrucks bei einem gemessenen Austragungsdurchsatz, der niedriger ist als der/ein vorgegebener Austragungsdurchsatz, bevorzugt. Insbesondere wird eine Senkung des Solldrucks bei einem gemessenen Austragungsdurchsatz, der höher ist als der/ein vorgegebener Austragungsdurchsatz, bevorzugt.In particular, increasing the target pressure at a measured discharge rate lower than the predetermined discharge rate is preferred. In particular, a reduction of the target pressure at a measured Discharge throughput higher than the given discharge throughput is preferred.
Auch wird es bevorzugt, bei einer Vorgabe eines Austragungsdurchsatzes zunächst mindestens einen, insbesondere alle, im verwendeten Austragungsweg des Schüttguts vorgesehenen Austragungsdurchflussreglers weit, insbesondere auf 70 bis 100 % seiner maximalen Öffnung, zu öffnen. Generell wird eine weite Öffnung mindestens eines, insbesondere aller, im verwendeten Austragungsweg des Schüttguts vorgesehenen Austragungsdurchflussreglers, insbesondere auf 70 bis 100 % seiner maximalen Öffnung, während der Austragung bevorzugt.It is also preferred to initially open at least one, in particular all, in the discharge path of the bulk material provided Austragungsdurchflussreglers wide, in particular to 70 to 100% of its maximum opening at a specification of a Austragungsdurchsatzes. In general, a wide opening of at least one, in particular all, in the used discharge path of the bulk material provided Austragungsdurchflussreglers, in particular to 70 to 100% of its maximum opening, during the discharge is preferred.
Mit Vorteil ist gemäß Anspruch 5 der mindestens eine Fluidisierungsbereich am Boden des Lager- und/oder Dosierungssilos angeordnet. Er ist vorteilhafterweise außerhalb eines Konus angeordnet.Advantageously, according to
Bevorzugt wird es des weiteren gemäß Anspruch 6, das Schüttgut beim Passieren des mindestens einen Austragungsweges zunächst durch einen Auslaufstutzen zu führen und von dort in einen Austragungsdurchflussregler fallen und/oder rutschen zu lassen und insbesondere zwischen Eintritt in den Auslaufstutzen und Austragungsdurchflussregler das Schüttgut zu entspannen. Durch ein solches Verfahren kann eine besonders energiesparende und schonende Austragung bewirkt werden.It is further preferred according to
Eine Entspannung kann dabei beispielsweise durch eine Querschnittsveränderung des Bereiches zwischen Eintritt in den Auslaufstutzen und Eintritt in den Austragungsdurchflussregler bzw. dem Austragungsdurchflussregler erfolgen.In this case, a relaxation can take place, for example, by a change in the cross section of the region between entry into the outlet connection and entry into the discharge flow regulator or the discharge flow regulator.
Mit besonderem Vorteil wird gemäß Anspruch 7 so verfahren, dass je nach Austragungsdurchsatz und/oder je nach Stellung eines im Austragungsweg vorgesehenen Austragungsdurchflussreglers eine von mindestens zwei vorgehaltenen Regelcharakteristiken für die Regelung verwendet wird. So kann beispielsweise in Bereichen niedriger Austragungsdurchsätzen eine andere Regelcharakteristik eingesetzt werden, als beispielsweise in Bereichen hoher Austragungsdurchsätze. Auch können unterschiedliche Regelcharakteristiken für andere Umstände, beispielsweise in Abhängigkeit von der Befüllung des Silos oder der Verteilung des Schüttgutes innerhalb des Silos vorgehalten und entsprechend verwendet werden.With particular advantage, the method according to
Mit besonderem Vorteil wird eine Vermessung der Höhenverteilung des Schüttgutes über die Oberfläche des Schüttgutes im Lager- und/oder die Dosierungssilos durchgeführt und in der Regelung berücksichtigt. Eine derartige Vermessung der Höhenverteilung der Oberfläche über die Oberfläche des Schüttgutes im Lagerungs- und Dosierungssilo, also die Erstellung eines entsprechenden Höhenprofils, kann beispielsweise durch optische Erfassungsmittel, insbesondere im Infrarotbereich, beispielsweise eine IR-Kamera oder einen IR-Scanner, durchgeführt werden. Andere Mittel zur Ermittlung einer entsprechenden Höhenverteilung, beispielsweise durch Ultraschall oder Laser sind dem Fachmann ebenfalls bekannt und können ebenfalls verwendet werden. Durch eine solche Erfassung der Höhenverteilung und Berücksichtigung dieser bei der Regelung kann eine besonders schonende Entladung erfolgen. Dadurch kann beispielsweise die Größe der entstehenden Tromben reduziert werden. Dies führt wiederum zu vermindertem Energieaufwand zur Austragung und zu geringerer Beanspruchung der Silowände. Die Regelung kann dabei derart erfolgen, dass eine gleichmäßige Füllhöhe bzw. eine Reduzierung der Tromben erreicht wird. So kann beispielsweise eine Austragung am Ort des höchsten Füllstandes durchgeführt werden.With particular advantage, a survey of the height distribution of the bulk material is carried out over the surface of the bulk material in the storage and / or the dosing silos and taken into account in the scheme. Such a measurement of the height distribution of the surface over the surface of the bulk material in the storage and dosage silo, ie the creation of a corresponding height profile, for example, by optical detection means, in particular in the infrared range, for example an IR camera or an IR scanner, performed. Other means for determining a corresponding height distribution, for example by ultrasound or laser are also known in the art and can also be used. By such a detection of the height distribution and consideration of these in the control can be carried out a particularly gentle discharge. As a result, for example, the size of the resulting trumpets can be reduced. This in turn leads to reduced energy consumption for discharging and less stress on the silo walls. The control can be carried out in such a way that a uniform filling level or a reduction of Tromben is achieved. For example, a discharge at the location of the highest level can be performed.
Mit besonderem Vorteil erfolgt gemäß Anspruch 9 eine Vermessung der Höhenverteilung des Schüttgutes über die Oberfläche des Schüttgutes im Lager und Dosierungssilo und wird auf Basis der Vermessung eine Steuerung der Befüllung durchgeführt. Bezüglich der Vermessung gilt zu Anspruch 8 ausgeführtes. Die Steuerung der Befüllung kann beispielsweise durch Wahl verschiedener Befüllungsöffnungen durchgeführt werden. Die Steuerung der Befüllung bewirkt dabei ebenfalls eine gleichmäßigere Beanspruchung des Silos und kann auch die Trombenbildung reduzieren bzw. deren Größe verringern.With particular advantage is carried out according to claim 9, a measurement of the height distribution of the bulk material over the surface of the bulk material in the warehouse and dosing silo and is carried out based on the measurement control of the filling. With respect to the survey applies to claim 8. The control of the filling can be carried out for example by selecting different filling openings. The control of the filling also causes a more uniform stress on the silo and can also reduce the formation of droplets or reduce their size.
Mit besonderem Vorteil erfolgt die Austragung bei mehreren vorgesehenen Austragungswegen aus dem Lager und/oder Dosierungssilo so, dass die Austragung zeitgleich immer nur über einen Austragungsweg und/oder einen Auslaufstutzen durchgeführt wird und die Abfolge der Verwendung der Austragungswege/Auslaufstutzen insbesondere auf Basis einer Vermessung der Höhenverteilung des Schüttgutes über die Oberfläche des Schüttgutes im Lager und/oder Dosierungssilo durchgeführt wird. Dadurch kann die Belastung der Silowand weiter minimiert und die zur Austragung notwendige Energie reduziert werden. Dies kann beispielsweise dadurch geschehen, dass nach einer gewissen Zeit oder nach einer gewissen Austragungsmenge oder basierend auf einer Veränderung der Höhenverteilung die Austragung über einen Austragungsweg und/oder einen Auslaufstutzen gestoppt und anschließend über einen anderen Austragungsweg/Auslaufstutzen weitergeführt oder begonnen wird.With particular advantage, the discharge takes place at several provided Austragungswegen from the warehouse and / or dosing silo so that the discharge at the same time always carried out only via a Austragungsweg and / or a discharge nozzle and the sequence of using the Austragungswege / outlet pipe is carried out in particular on the basis of a survey of the height distribution of the bulk material over the surface of the bulk material in the warehouse and / or dosing silo. As a result, the load on the silo wall can be further minimized and the energy required for discharge can be reduced. This can be done, for example, by stopping the discharge via a discharge path and / or an outlet connection after a certain time or after a certain amount of discharge or based on a change in the height distribution and then continuing or starting via another discharge path / outlet connection.
Mit besonderem Vorteil wird die Austragung gemäß Anspruch 11 bei Vorsehen von offenen und belüfteten Fluidförderrinnen für die Austragung mit beidseitig angrenzendem und in Richtung der Fluidförderrinne nach unten geneigte Fluidisierungsbetten derartig durchgeführt, dass während einer Austragung jeweils nur eine einzige offene und belüftbare Fluidförderrinne und lediglich eines der beiden beidseitig an die eine Fluidförderrinne angrenzenden Fluidisierungsbetten durch Beschickung mit Druckluft der Druckluftquelle betrieben wird und insbesondere bei weiterer Austragung nach einer vorgegebenen Austragungsmenge oder -zeitspanne bei Veränderung der Höhenverteilung die Beschickung der Fluidisierungsbetten mit Druckluft beendet wird und während weiterer Austragung anschließend bezüglich der anderen offen belüftbaren Fluidförderrinnen ebenso verfahren wird, wobei insbesondere einander benachbarte Fluidförderrinnen nicht unmittelbar nacheinander zur Entnahme angesteuert werden.With particular advantage, the discharge is carried out in accordance with
Gelöst wird die Aufgabe auch durch ein Verfahren zur Nachrüstung einer Druckluftsteuerung in einem Silo zum Lagern und/oder Dosieren von fluidisierfähigem Schüttgut, aufweisend mindestens einen die Austragung begünstigenden und/oder bewirkenden Fluidiserungsbereich und mindestes einem Austragungsweg, wobei der Fluidisierungsbereich mit Druckluft einer Druckluftquelle beschickt wird, wobei das Verfahren beinhaltet den Einbau einer Regelungseinheit aufweisend mindestens einen Vorgabeeingang zur Vorgabe eines Solldruckes, einen Eingangsgrößeneingang für die Zuführung einer Eingangsgröße und einen Stellausgang und wobei das Verfahren des Weiteren beinhaltet die Zuführung eines zum Druck der Druckluft korrelierenden Messsignals in den Eingangsgrößeneingang sowie Zuführung des Stellausganges zum Stellglied eines Stellgliedes an der Druckluftquelle sowie Zuführen eines auf einen Austragungsdurchsatz und/oder auf der Stellung eines im Austragungsweg vorgesehenen Austragungsdurchflussreglers basierenden Signals in den Vorgabeeingang.The object is also achieved by a method for retrofitting a compressed air control in a silo for storing and / or metering of fluidisierfähigem bulk material, comprising at least one the Austragung favoring and / or effecting fluidization area and at least one Austragungsweg, wherein the fluidization area is fed with compressed air of a compressed air source wherein the method includes the installation of a control unit having at least one default input for setting a target pressure, an input variable input for the supply of an input variable and a control output and wherein the method further includes the supply of a pressure signal correlated to the compressed air pressure in the input variable input and supply of the control output to the actuator of an actuator at the compressed air source and supplying a on a discharge throughput and / or the position of a provided in the Austragungsaustragungsdurchflussreglers based signal in the default input.
Durch ein solches Nachrüstverfahren lassen sich die erfindungsgemäßen Vorteile auf einfache Weise auch in bestehenden Silos realisieren. Bezüglich der vorteilhaften Ausbildung und insbesondere auch bezüglich der Regelung und der Verfahrensführung gilt bezüglich der vorstehenden Ansprüche gesagtes bzw. in diesen ausgeführtes. Das Verfahren beinhaltet erfindungsgemäß, sofern einzelne Verfahrensschritte weitere bedingen, wie beispielsweise das Vorsehen einer Messeinheit zur Generierung des Messsignals oder das Vorsehen eines Stellgliedes einer Druckluftquelle insbesondere auch diese Vorgänge. Für die Verfahrensschritte der Austragung können Steuereinheiten, die zur Durchführung und/oder Steuerung der Verfahrensschritte eingerichtet sind, vorgesehen werden.By such a retrofit method, the advantages of the invention can be realized in a simple manner in existing silos. With regard to the advantageous embodiment and in particular also with regard to the control and the process control, the same applies with regard to the preceding claims or in these. The method includes according to the invention, if individual process steps require further, such as the provision of a measuring unit for generating the measuring signal or the provision of an actuator of a compressed air source in particular also these processes. For the process steps of the discharge, control units that are set up to carry out and / or control the method steps can be provided.
Gelöst wird die Aufgabe auch durch ein Silo zum Lagern und/oder Dosieren von fluidisierfähigem Schüttgut, aufweisend mindestens einen die Austragung begünstigenden und/oder bewirkenden Fluidisierungsbereich und mindestens einen Austragungsweg, wobei der Fluidisierungsbereich zur Beschickung mit Druckluft mit einer Druckluftquelle gekoppelt ist, wobei die Druckluftquelle steuerbar ist und eine Regelungseinheit vorgesehen ist, welche einen Vorgabeeingang zur Vorgabe eines Solldruckes, einen Eingangsgrößeneingang für die Zuführung einer Eingangsgröße und einen Stellausgang beinhaltet und wobei eine Messeinrichtung zum Messen des Druckes der Druckluft mit dem Eingangsgrößeneingang gekoppelt ist und der Stellausgang mit der Druckluftquelle gekoppelt ist, wobei der Vorgabeeingang mit einer Austragungsdurchsatzermittlungs- und/oder Vorgabeeinheit und/oder mit einem Austragungsdurchflussregler gekoppelt ist. Bezüglich der einzelnen Vorrichtungen bzw. der insbesondere vorteilhaft vorzusehenden Verfahrensführung wird insbesondere auf die vorstehenden Ansprüche und die diesbezüglichen Erläuterungen verwiesen. Alle entsprechenden vorteilhaften verfahrensgemäßen Merkmale lassen sich durch Vorsehen entsprechender Mittel auch in einem erfindungsgemäßen Silo realisieren. Insbesondere werden entsprechende Steuerungseinheiten vorgesehen, die eingerichtet sind die entsprechenden Verfahrensschritte durchzuführen bzw. zu steuern.The object is also achieved by a silo for storing and / or metering of fluidisierfähigem bulk material having at least one Austragung favoring and / or effecting Fluidisierungsbereich and at least one Austragungsweg, the Fluidisierungsbereich is coupled to the supply of compressed air to a compressed air source, wherein the compressed air source is controllable and a control unit is provided which includes a default input for specifying a target pressure, an input variable input for the supply of an input variable and a control output and wherein a measuring device for measuring the pressure of the compressed air is coupled to the input variable input and the control output is coupled to the compressed air source , wherein the default input is coupled to a Austragungsdurchsatzermittlungs- and / or default unit and / or with a Austragungsdurchflussregler. With regard to the individual devices or the process control, which is particularly advantageous, particular attention is paid to the preceding claims and the related explanations. All corresponding advantageous procedural features can be realized by providing appropriate means in a silo according to the invention. In particular, corresponding control units are provided which are set up to perform or control the corresponding method steps.
Mit besonderem Vorteil beinhaltet gemäß Anspruch 14 der mindestens eine Austragungsweg ein im Bereich der Silowand, insbesondere der Wand zwischen Silo und Konus, angeordneten Auslaufstutzen und ist insbesondere ein Austragungsdurchflussregler unterhalb des Auslaufstutzen angeordnet. Durch eine solche Anordnung kann eine besonders effiziente und schonende Austragung durchgeführt werden, die insbesondere auch die Schwerkraft weitestgehend zur Austragung ausnutzt.With particular advantage according to
Mit besonderem Vorteil wird gemäß Anspruch 14 zwischen Eintritt in den Auslaufstutzen und Austragungsdurchflussregler eine lokale Verjüngung des Austragungsweges vorgesehen. Insbesondere wird eine solche Verjüngung vorgesehen, die zu einer Entspannung des Schüttgutes führt. Eine solche Verjüngung kann auf verschiedene Art und Weisen geformt sein. Insbesondere sind Kanten zu vermeiden. Es können beispielsweise halbelipsoidförmige Vorsprünge in den Austragungsweg vorgesehen werden.With particular advantage, according to
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen und positive Effekte sollen rein exemplarisch und nicht abschließend anhand der rein schematischen Figuren aufgezeigt werden. Dabei zeigen die Figuren:
- Fig. 1
- eine Ansicht eines Silos;
- Fig. 2
- eine schematische Darstellung der Regelung;
- Fig. 3
- eine Ansicht auf eine Schüttgutoberfläche;
- Fig. 4
- einen Querschnitt durch einen Teil eines Silos;
- Fig. 5
- eine Aufsicht auf einen Bereich eines Silobodens.
- Fig. 1
- a view of a silo;
- Fig. 2
- a schematic representation of the scheme;
- Fig. 3
- a view of a bulk material surface;
- Fig. 4
- a cross section through a part of a silo;
- Fig. 5
- a view of an area of a silo bottom.
Im oberen Bereich zu erkennen ist ein Silo mit Silowänden 1. Es ist teilweise mit Schüttgut 3 befüllt und weist einen zentralen Konus 2 auf. Im unteren Bereich des Konus 2 angeordnet in der Nähe des Silobodens 20 sind Auslaufstutzen und daran anschließend Dosierschieber 6 vorgehen. Sie sind Bestandteil des Austragungsweges 9. Der Austragungsweg 9 ermöglicht in diesem Fall die Austragung in zwei unterschiedliche Ziele. Zum einen ist hier die Befüllung eines Lkws gezeigt. Zum anderen wird ausgetragen in eine Förderanlage, die eine Durchflussmesser 10 beinhaltet. Im Bodenraum unterhalb des Silos, der befahren werden kann und nicht den Siloboden 20 darstellt, ist eine Waage 5 beinhaltet, durch die die Befüllung des gezeigten Lkws gemessen werden kann und auf Basis deren Messwerte ein Austragungsdurchsatz in den Lkw bestimmt werden kann. Somit kann durch Addition der Austragungsdurchsätze in den Lkw und durch den Durchflussmesser 10 der Gesamtaustragungsdurchsatz aus dem Silo bestimmt werden. Dieser wird in eine Regeleinheit geführt. Ebenfalls gemessen wird die Stellung der Dosierschieber 6, über die eine Information ebenfalls in die Regeleinheit 11 geführt wird. Desweiteren gezeigt ist IR-Scanner 21 zur Erstellung eines Oberflächenbildes bzw. der Bestimmung einer Füllhöhenverteilung über die Oberfläche des Schüttgutes 3. Diese Information wird ebenfalls in die Regeleinheit 1 1 geführt. Darüber hinaus gezeigt ist im unteren Bereich ein Verdichter 14 mit Motor 15 und zugeordnetem Frequenzumrichter 16 zur stellenden Ansteuerung des Motors 15. Darüber hinaus zu erkennen ist eine Druckmesseinrichtung 17, deren Messergebnisse ebenfalls in die Regeleinheit 11 geführt werden. Aus der Regeleinheit 11 wird als Stellgröße hinausgeführt die Ansteuerung für den Freuqenzumrichter 16.To recognize in the upper area is a silo with
Darüber hinaus zu erkennen sind Leitungen, die den Verdichter 14 mit den Fluidisierungsbereichen 7 im Silobodenbereich 20 verbinden. Dazwischen angeordnet sind steuerbare Ventile 18, durch die einzelne Fluidisierungsbereiche separat belüftet werden können.In addition, it can be seen lines that connect the
Somit kann über die Regeleinheit 11 und den Frequenzumrichter 16 die vom Verdichter 14 abgegebene Luftmenge geregelt werden. Durch die Druckmesseinrichtung 17 wird der dadurch entstehende Druck der Druckluft bestimmt basierend auf dieser Größe und der Information über die Stellung der Dosierschieber 6 und im Austragungsdurchsatz kann eine Regelung des Druckes der Druckluft durchgeführt werden. Dadurch kann beispielsweise bei niedrigen Austragungsraten die Menge der verdichteten Luft deutlich reduziert werden und dadurch nicht nur Energie eingespart, sondern auch Beschädigungen am Austragungsweg 9 vorgebeugt werden. Denn werden nur vergleichsweise geringe Mengen ausgetragen und wird trotzdem bei verdichteten Luftmengen für den Höchstaustragungsdurchsatz gearbeitet, so treten die eher geringen Austragungsmengen mit sehr viel Druckluft zusammen in den Austragungsweg ein und bedingen dadurch häufig starke Abnutzungen bzw. Beschädigungen im Austragungsweg 9, beispielsweise im Dosierschieber 6 oder in nachgelagerten Rohren.Thus, via the
Zur Entnahme können nun verschiedene Fluidisierungsbetten 13 und Fluidisierungsrinnen 12 angesteuert werden. Bevorzugt wird jedoch die Ansteuerung von nur einer Fluidisierungsrinne 12 und der auf einer Seite der jeweils angesteuerten Fluidisierungsrinne 12 gelegenen zwei Reihen von Fluidisierungsbetten 13. Mit Vorteil werden ausschließlich Fluidisierungsbetten 13 angesteuert, die einer Fluidisierungsrinne zugeordnet sind und auf einer Seite der Fluidisierungsrinne 12 angeordnet sind. Die Zuordnung erfolgt dabei dadurch, dass die Fluidisierungsbetten 13 bzw. der Siloboden 20 in diesem Bereich in Richtung der Fluidisierungsrinne 12 abschüssig geneigt ist.For removal,
Weitere vorteilhafte Ausbildungen lassen sich durch den Fachmann in dem jeweiligen Anwendungszweck angepasst auffinden.
Claims (15)
- A method for controlled extraction through at least one extraction path (9) of fluidisable bulk material (3) from a storage and/or dosing silo, comprising at least one fluidising area (7) promoting and/or actuating the extraction, whereas the fluidising area (7) is fed with compressed air from a source of compressed air (14,15,16), whereas the source of compressed air (14,15,16) is controllable, characterised in that the pressure of the compressed air is regulated, at which the pressure of the compressed air is measured as a return value (17) and the source of compressed air (14, 15, 16) is regulated as a control member in such a way that the pressure of the compressed air is adjusted to a set-pressure, whereas the set-pressure is selected depending on the extraction yield and/or the position of an extraction flowrate regulator (6) of the bulk material (3) provided in the extraction path.
- The method of claim 1, characterised in that the extraction yield is a predetermined extraction yield.
- The method of claim 1, characterised in that the extraction yield is a measured extraction yield.
- The method according to one of the previous claims, characterised in that the set-pressure is modified according to a difference between a measured extraction yield and a predetermined extraction yield.
- The method according to one of the previous claims, characterised in that the fluidising area (7) is arranged at the bottom (20) of the storage and/or dosing silo.
- The method according to one of the previous claims, characterised in that the bulk material (3) is guided first of all through a discharge column (19) when passing through said at least one extraction path (9) and from then falls into an extraction flowrate regulator (6) and/or slides therein and is relaxed in particular between the inlet into the discharge column (19) and the extraction flowrate regulator (6).
- The method according to one of the previous claims, characterised in that according to the extraction yield and/or according to the position of an extraction flowrate regulator (6) provided in the extraction path (9), one of at least two regulation characteristics available is used for regulation.
- The method according to one of the previous claims, characterised in that a measurement (21) of the height distribution of the bulk material (3) is carried out over the surface of the bulk material (3) in the storage and/or dosing silo and is taken into account in the regulation.
- The method according to one of the previous claims, characterised in that a measurement (21) of the height distribution of the bulk material (3) is carried out over the surface of the bulk material (21) in the storage and/or dosing silo and a control of the filling process is conducted on the basis of the measurement (21).
- The method according to one of the previous claims, characterised in that several extraction paths (9) from the storage and/or dosing silo are provided and the extraction is carried out at the same time always over an extraction path (9) and the sequence of usage of the extraction paths (9) is carried out in particular on the basis of a measurement (21) of the height distribution of the bulk material over the surface of the bulk material in the storage and/or dosing silo.
- The method according to one of the previous claims, whereas the fluidising area contains open and ventable fluid conveying channels (12) with fluidising beds (13) tilted downwards, adjoining on both sides and in the direction of the fluidising channels (12), characterised in that during an extraction process, respectively only one open and ventable fluid conveying channel (12) and exclusively one of both fluidising beds (13) adjoining a fluid conveying channel (12) are operated by supplying compressed air of the source of compressed air (14,15,16) and in particular during further extraction after a predetermined withdrawal quantity, time span and/or modification of the height distribution, the supply is terminated and during a further extraction subsequently is run in terms of the other open and ventable fluid conveying channels (12) after one another, whereas in particular neighbouring fluid conveying channels (12) are not actuated immediately after one another for withdrawal.
- The method for retrofitting a compressed air control unit in a silo for storing and/or dosing fluidisable bulk material (3), comprising at least one fluidising area (7) promoting and/or actuating the extraction and at least one extraction path (9), whereas the fluidising area (7) is fed with compressed air from a source of compressed air (14,15,16), containing the integration of a regulating unit (11) comprising at least one parameter input so as to predetermine a set-pressure, an input value input for supplying an input value and a control output and for supplying a measuring signal correlated to the pressure of the compressed air into the input value input as well as supplying the control output for control member (16) of a control member (16) on the source of compressed air (14,15,16) as well as supplying a signal based on an extraction yield and/or instead of an extraction flowrate regulator (6) provided in the extraction path.
- A silo for storing and/or dosing fluidisable bulk material (3) comprising at least one fluidising area (7) promoting and/or actuating the extraction and at least one extraction path (1),
whereas the fluidising area (7) is coupled to a source of compressed air (14,15,16) for supplying compressed air,
whereas the source of compressed air is controllable, characterised in that a regulating unit (11) is provided, comprising a parameter input so as to predetermine a set-pressure, an input value input for supplying an input value and a control output and that a measuring device (17) is coupled to the input value input for measuring the pressure of the compressed air and the control output is coupled to a control member (16) of the source of compressed air (14,15,16) and that the parameter input is coupled to an extraction yield determination and/or parameter unit (5, 10) and/or to an extraction flowrate regulator (6). - The silo according to claim 13, characterised in that said at least one extraction path (9) contains a discharge column (19) arranged in the area of the silo wall (1) and an extraction flowrate regulator (6) is arranged under the discharge column (19).
- The silo according to claim 14, characterised in that a local tapering of the extraction path (9) is provided between the inlet into the discharge column (19) and the extraction flowrate regulator (6).
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