WO2001019711A1

WO2001019711A1 - Verfahren und vorrichtung zur pneumatischen förderung von schüttgut

Info

Publication number: WO2001019711A1
Application number: PCT/EP2000/008423
Authority: WO
Inventors: Reinhard Ernst; Bernhard Stark
Original assignee: Waeschle Gmbh
Priority date: 1999-09-10
Filing date: 2000-08-29
Publication date: 2001-03-22
Also published as: DE19943504C5; DE19943504C2; EP1129019A1; DE50008501D1; DE19943504A1; EP1129019B1; ATE281385T1

Abstract

Bei einem Verfahren zur pneumatischen Förderung von Schüttgut, insbesondere von Kunststoffgranulaten, durch eine Förderleitung (2) wird das Schüttgut (6) an mindestens einem Aufgabeort (1) mittels eines Schleusorgans (4) in einen einstellbaren Fördergasstrom eingespeist und in Form diskreter, durch Polster (5) aus Fördergas zueinander beabstandeter Schüttgutpfropfen (6) vom Aufgabeort (1) zu mindestens einem Zielort (3) transportiert. Dabei wird eine Anfangsgeschwindigkeit vA soll des Fördergases in der Förderleitung (2) im Bereich der Schüttgutaufgabe (9) vorgegeben, bei der sich für alle zu fördernden Produkte ein stabiler Förderzustant einstellt. Ausserdem wird mindestens eine Kenngrösse gemessen, aus der sich die Anfangsgeschwindigkeit vA ist direkt oder indirekt bestimmen lässt und die zugeführten Reingasmenge VR in der Weise verändert, dass der Soll-Wert der Anfangsgeschwindigkeit vA soll im wesentlichen dem Ist-Wert der Anfangsgeschwindigkeit vA ist entspricht. Die Erfindung betrifft ferner eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Vorrichtung.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur pneumatischen Förderung von Schüttgut

Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur pneumatischen Förderung von Schüttgut, insbesondere von Kunststoffgranulaten, durch eine Förderleitung, bei dem das Schüttgut an mindestens einem Aufgabeort mittels eines Schleusorgans in einen einstellbaren Fördergasstrom eingespeist und in Form diskreter, durch Polster aus Fördergas zueinander beabstandeter Schüttgutpfropfen vom Aufgabeort zu mindestens einem Zielort transportiert wird, sowie eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Vorrichtung.

Die pneumatische Förderung von Schüttgütern, beispielsweise von Granulaten aus Kunststoff, kann grundsätzlich als Fiugförderung in Form eines in einem Fördergasstrom weitgehend gleichmäßig verteilten Schüttgutstroms bei niedriger Beladung (Verhältnis von Schüttgutmassenstrom zu Fördergasmassenstrom) und hoher Fördergeschwindigkeit oder als Langsamförderung bei hoher Beladung und niedriger Fördergeschwindigkeit in Form zueinander durch Gaspolster beabstandeter Schüttgutpfropfen erfolgen.

Die Errichtung von Anlagen zur Flugförderung von Schüttgut ist mit vergleichsweise niedrigen Investitionskosten verbunden, da die verwendeten Bauteile nur eine geringe Druckfestigkeit aufweisen müssen. Außerdem kann bei diesem Förderverfahren in der Regel zur Aufrechterhaltung eines stabilen Förderzustands bei Voll- und Teillastförderung auf eine geregelte Zuführung des Fördergasstroms in die Förderleitung verzichtet werden. Ferner treten im Fördersystem keine impulsartigen Belastungen auf, die durch eine verstärkte Unterstützungskonstruktion für die Förderleitung aufgefangen werden müssen. Durch die hohe Fördergeschwindigkeit können sich beim Auftreffen plastifizierbarer Schüttgutpartikel auf die Förderleitung an deren innerer Wandung Beläge aus aufgeschmolzenem Schüttgut bilden, die sich bei der Förderung in Form von Folien oder Fäden („Engelshaar") periodisch von der Förderleitung ablösen und das Schüttgut verunreinigen.

Bei der mit niedriger Geschwindigkeit erfolgenden Langsamförderung kann dieser unerwünschte Effekt vermieden werden. Darüber hinaus läßt sich durch dieses Förderverfahren die Entstehung staubförmigen Abriebs insbesondere bei spröden und harten Schüttgütern positiv beeinflussen. Es ist jedoch erforderlich, eine Anlage zur Langsamförderung mit einer Einrichtung zur geregelten Einstellung des zugeführten Fördergasstroms zu versehen, da bei einer für Vollast ausgelegten Förderanlage bei Verringerung der zu fördernden Schüttgutmenge oder Verkürzung des Förderwegs instabile Förderzustände auftreten können, die hohe mechanische Belastungen der Förderanlage zur Folge haben.

Stand der Technik

Ein gattungsgemäßes Verfahren zur pneumatischen Langsamförderung von Schüttgut ist aus der Patentschrift EP 0 490 174 B1 bekannt. Das Schüttgut wird mittels eines bevorzugt als Zellenradschleuse ausgebildeten Schleusorgans aus einem Aufgabebehälter in eine Förderleitung gespeist und von einem der Förderleitung durch eine Reinluftleitung zugeführten Fördergasstrom portionsweise zu einem Zielort gefördert. In der Druckgasleitung ist ein Stellventil angeordnet, mittels dessen die Menge des zugeführten Fördergasstroms einstellbar ist. Die Einstellung wird von einem Regler in Abhängigkeit vom Druck in der Förderleitung im Bereich der Auslaßöffnung des Schleusorgans vorgenommen, der auf einen zuvor festgelegten Sollwert geregelt wird. Alternativ kann die Druckdifferenz zwischen der Förderleitung im Bereich der Auslaßöffnung des Schleusorgans und dessen Einlaßöffnung als Regelgröße zur Veränderung des Durchsatzes von Fördergas als Stellgröße zur Regelung herangezogen werden. In beiden Fällen kann das Verhältnis des Durchsatzes von Schüttgut und Fördergas auf einem konstanten Wert gehalten werden, so daß sich auch dann ein stabiler Förderzustand einstellt, wenn über das Schleusorgan ein Teil des zugeführten Fördergases als Leckluftströmung aus dem Fördersystem entweicht.

In der Druckschrift US 4,059,310 wird ein weiteres Verfahren zur Konstanthaltung des Verhältnisses von Schüttgutstrom zu Fördergasstrom beschrieben, bei dem der Druck in der Zuführleitung für das Fördergas durch Verändern der Drehzahl der Zellenradschleuse auf einen konstanten Wert geregelt wird. Die Menge des in das Fördersystems eingespeisten Schüttguts ändert sich dabei in Abhängigkeit von der Drehzahl der Zellenradschleuse.

In der Druckschrift EP 0 599 173 A1 wird eine lavaldüsenartige Vorrichtung mit veränderlichem Düsenquerschnitt als Regeleinrichtung zur Einstellung eines vorgegebenen Fördergasstroms offenbart. Die Veränderung des Düsenquerschnitts erfolgt dabei in Abhängigkeit vom Druck in der Reinluftleitung stromab der verstellbaren Düse, der so auf einem vorgegebenen Wert gehalten wird.

In der Patentanmeldung WO 97/45351 wird vorgeschlagen, zur Verbesserung der Stabilität einer pneumatischen Langsamförderung von Schüttgut mit veränderlicher Qualität, Feuchtigkeit oder Temperatur eine unscharfe Regelung einzusetzen, bei welcher der Druck des Fördergases im Bereich des Schleusorgans gemessen und die Instabilität des gemessenen Schleusendrucks über eine bestimmte Dauer mittels eines vorher bestimmten Stabilitätskriteriums bestimmt wird.

Bei allen aufgeführten Förderverfahren wird also der Förderdruck auf einen vorgegebenen Wert oder Stabilitätsbereich geregelt. Die Produkteigenschaften des zu fördernden Schüttguts werden nicht oder nur in geringem Umfang erfaßt. Bei einer Förderung von Produkten mit stark voneinander abweichenden

Eigenschaften in einer Förderanlage kann der Regler den sehr unterschiedlichen Anforderungen an den notwendigen Förderdruck nicht von sich aus folgen, vielmehr muß der Betreiber der Anlage für jedes Förderprodukt manuell eine spezifische Regelcharakteristik anwählen. Dieses Vorgehen ist unkomfortabel und birgt die Gefahr fehlerhafter Einstellungen, die beispielsweise ein Verstopfen der Förderleitung zur Folge haben können.

Aufgabe

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, in einer Förderanlage auch Schüttgüter mit sehr unterschiedlichen Produkteigenschaften zuverlässig und ohne manuelle Anpassung des Reglers fördern zu können.

Lösung

Die Aufgabe wird er indungsgemäß dadurch gelöst, daß eine Anfangsgeschwindigkeit V_{A SOII} in der Förderleitung im Bereich der Schüttgutaufgabe vorgegeben wird, bei der sich für alle zu fördernden Produkte ein stabiler Förderzustand einstellt. Dazu wird mindestens eine Kenngröße gemessen, aus der sich die Anfangsgeschwindigkeit v_A i_st direkt oder indirekt bestimmen läßt, wobei die zugeführte Reingasmenge VR in der Weise verändert wird, daß der Soll-Wert der Anfangsgeschwindigkeit v_{A s0}ιι im wesentlichen dem Ist-Wert der Anfangsge- schwindigkeit v_A ist entspricht.

In Abkehr von der im Stand der Technik vertretenen Lehre wird erfindungsgemäß also nicht der Druck des Fördergases, sondern dessen Strömungsgeschwindigkeit auf einen vorgegebenen Wert geregelt. Während der zur Aufrechterhaltung einer stabilen Langsamförderung vorzugebende Soll-Wert des Förderdrucks p_{F SO}ιι in erheblichem Maße von den Eigenschaften des zu fördernden Schüttguts abhängig ist, kann eine für alle zu fördernde Schüttgüter einheitliche Anfangsgeschwindigkeit V_{A SOII} des Fördergases vorgegeben werden, die von einer Regeleinrichtung auf einen im wesentlichen konstanten Wert geregelt wird. Eine manuelle Einstellung unterschiedlicher Regelcharakteristiken ist daher nicht erforderlich.

Die Anfangsgeschwindigkeit v_A des Fördergases in der Förderleitung im Bereich der Schüttgutaufgabe ist eine theoretische Größe, die sich aus dem mittleren Mengenstroms V_R des der Förderleitung zugeführten, komprimierten Fördergases und dem Querschnitt der Förderleitung bestimmen läßt. Für den Fall einer kreisrunden Förderleitung mit dem Anfangsdurchmesser D_A gilt daher:

V_A = VR _real * 4 / (π D_A ²)

V_{R rea}i ist dabei der Volumenstrom des komprimierten Fördergases.

Die tatsächliche Geschwindigkeit des Fördergases in der Förderleitung im Bereich der Schüttgutaufgabe weicht von dieser gedanklichen Größe selbstverständlich durch die mitgeführten, den freien Querschnitt der Förderleitung verringernden Schüttgutpartikel ab und kann durch das portionsweise Fördern des Schüttguts deutlichen Schwankungen unterliegen.

Eine zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignete Vorrichtung umfaßt mindestens einen Aufgabeort, mindestens einen Zielort sowie eine Aufgabe- und Zielorte verbindende Förderleitung, in die im Bereich der Aufgabeorte mittels Schleusorganen Schüttgut einspeisbar ist, wobei die Vorrichtung eine Meßeinrichtung zur Bestimmung mindestens einer Kenngröße sowie Regeleinrichtung aufweist, mit welcher der Ist-Wert die Anfangsgeschwin- digkeit v_A j_St des Fördergases unter Berücksichtigung der gemessenen Kennwerte auf einen vorgegebenen Soll-Wert der Anfangsgeschwindigkeit v_{A s0}ιι des Fördergases durch Verändern der Reingasmenge V_R regelbar ist.

Die abhängigen Ansprüche betreffen bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung.

Figuren

Die Figuren stellen beispielhaft und schematisch verschiedene Ausführungen der Erfindung dar.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Anlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens nach Anspruch 2

Fig. 2 eine bevorzugte Ausführung der Erfindung nach Anspruch 5 Fig. 3 eine Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 8

Fig. 4 eine Ausführung der Erfindung nach Anspruch 16

Aus der in Fig. 1 dargestellten Anlage zur pneumatischen Langsamförderung von Schüttgut geht die gedankliche Grundlage der Erfindung besonders anschaulich hervor.

Die Förderanlage umfaßt einen Aufgabebehälter 1 , der über eine Förderleitung 2 einheitlichen Durchmessers mit einem als Zielort dienenden Empfangsbehälter 3 verbunden ist. Das Schüttgut wird mittels eines Schleusorgans in Form einer Zellenradschleuse 4 aus dem Aufgabebehälter 1 in die Förderleitung 2 eingespeist und mit Hilfe komprimierten, sich im Verlaufe der Förderung entspannenden Fördergases in Form diskreter, zueinander durch Gaspolster 5 beabstandeter Schüttgutpfropfen 6 zum Zielort transportiert. Das komprimierte Fördergas wird von einem Verdichter 7 bereitgestellt und der Förderleitung 2 über eine Reingasleitung 8 im Bereich der Produktaufgabe 9 zugeführt.

In der Reinluftleitung 8 ist ein Sensor 10 zur Messung der über den Querschnitt der Reinluftleitung gemittelten Strömungsgeschwindigkeit v_R angeordnet. Sensoren zur Messung der Geschwindigkeit von Fluidströmungen sind im Stand der Technik allgemein bekannt und können beispielsweise als Hitzdraht- Anemometer ausgeführt sein. Da der Querschnitt der Reinluftleitung 8 im Bereich des Sensors 10 im Ausführungsbeispiel dem Querschnitt der Förderleitung 3 im Bereich der Schüttgutaufgabe 9 entspricht, stimmen die theoretische Anfangsgeschwindigkeit v_A und die gemessene Geschwindigkeit v_R überein, sofern im Bereich der Schüttgutaufgabe 9 kein Fördergas aus dem System verloren geht. In einem Regler 11 werden der Meßwert der Regelgröße x (V_{R ist}) und ein Soll-Wert w (V_{R so}n) miteinander verglichen. Abweichungen werden durch Verstellen des Ventils 12 (Stellgröße y) in der Reinluftleitung 8 kompensiert, mittels dessen sich der Volumenstrom und damit auch die Strömungsgeschwindigkeit des Fördergases verändern läßt.

Wird in einer derartigen Förderanlage beispielsweise ein Granulat aus relativ hartem Niederdruckpolyethylen HDPE gefördert, kann im Bereich der Schüttgutaufgabe 9 ein Förderdruck von 1 bar über Umgebungsdruck anliegen, der sich im Verlauf der Förderung zum Empfangsbehälter 3 auf Umgebungsdruck entspannt. Um in der gleichen Anlage auch ein granuläres Schüttgut aus weichem Hochdruckpolyethylen LLDPE stabil fördern zu können, ist hingegen beispielsweise ein Förderdruck von 2 bar erforderlich. Der Sollwert des Förderdrucks ist also in erheblichem Maße von den Eigenschaften des zu fördernden Schüttguts abhängig. Eine noch größere Spreizung ist möglich, wenn sich zusätzlich die Durchsätze und Förderlängen unterscheiden, beispielsweise bei der wechselweisen Beschickung mehrerer Empfangsbehälter 3.

Die Anfangsgeschwindigkeit v_{A s0}ιι des Fördergases in der Förderleitung 2 im Bereich der Schüttgutaufgabe 9 beträgt für eine stabile Förderung hingegen für beide Produkte beispielsweise 2 m/s, die vom Regler 11 auf einen im wesentlichen konstanten Wert v_A is_t geregelt wird. Dieses Kriterium gilt auch bei schwankenden Beladungen und sich ändernden Förderlängen. Die ebenfalls theoretische Endgeschwindigkeit v_E des Fördergases in der Förderleitung im Bereich des Empfangsbehälters 3 ändert sich selbstverständlich in Abhängigkeit vom Förderdruck und beträgt im Ausführungsbeispiel mit nicht abgestufter Förderleitung bei der Förderung von HDPE 4 m/s und bei LLDPE 6 m/s.

Die in Fig. 1 dargestellt Bestimmung der Anfangsgeschwindigkeit v_A durch Messung der Strömungsgeschwindigkeit v_R in der Reinluftleitung führt jedoch ohne besondere Maßnahmen nicht zum Erfolg, wenn über das Schleusorgan eine größere Leckgasmenge V_L aus dem System austritt. Zur Leckgasmenge V_L einer Zellenradschleuse 4 tragen sowohl Schöpfverluste der schüttgutfreien Kammern des sich in Richtung des Pfeils A drehenden Zellenrads als auch Spaltströmungen zwischen den Stegen des Zellenrads und dem Schleusengehäusen bei.

Die Höhe der Leckgasmenge V_L ist von der Bauart der Zellenradschleuse 4, dem Differenzdruck zwischen Zulauf- und Auslaufschacht und der Drehzahl n der Schleuse abhängig und wird für jeden Schleusentyp üblicherweise durch Messung ermittelt. Die Meßergebnisse können als Funktion Vι_ = f (PF,Π) in einem Rechner hinterlegt werden. Eine Leckgaskompensation aber kann grundsätzlich auch durch on-line-Messung der aus der Zellenradschleuse abgeführten Leckgas- menge V_L (gestrichelter Pfeil B) erfolgen. In beiden Fällen ist die Förderanlage mit einer zusätzlichen Vorrichtung zur Messung des Förderdrucks und einer Recheneinrichtung auszurüsten.

Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ist eine derartige Leckluftkompensation vorgesehen.

Die Fördereinrichtung entspricht im wesentlichen der zuvor beschriebenen Anlage. Abweichend davon ist die Förderleitung 2 abgestuft ausgeführt und weist anfänglich einen Durchmesser D_A auf, der sich gegen Ende der Förderleitung in Form einer Stufe auf einen Durchmesser DE erweitert. Durch die Querschnitts- erweiterung kann die Fördergeschwindigkeit im Endbereich der Förderleitung 3 herabgesetzt werden.

Die Regeleinrichtung umfaßt einen Sensor 13 zur Messung des Förderdrucks PF im Bereich der Produktaufgabe, dessen Meßwert in einer ersten Rechnereinheit 14 in Verbindung mit der Drehzahl n zur Bestimmung der Leckluftmenge V herangezogen wird. Die zur Berechnung erforderliche Funktion VL = f (PF,Π) wurde vor dem Einbau der Zellenradschleuse 4 in die Förderanlage auf einem Prüfstand ermittelt und in der Rechnereinheit 14 hinterlegt.

Der Sensor 13 ist im Ausführungsbeispiel in der Reinluftleitung angeordnet, damit ein Kontakt mit Schüttgutpartikeln vermieden wird. Grundsätzlich ist es jedoch möglich, den Sensor 13 auch unterhalb der Zellenradschleuse 4 oder am Anfang der Förderleitung 2 einzubauen.

Parallel dazu errechnet eine zweite Rechnereinheit 15 unter Berücksichtigung des mittels Sensor 13 bestimmten Förderdrucks p_F die zur Aufrechterhaltung der

* vorgegebenen Anfangsgeschwindigkeit VA _SOII erforderliche Fördergasmenge VF _SOII- Die Grundlage für die Berechnung bildet die bekannte, auf normierte Volumenströme (Normdruck 1 bar) abgestellte Beziehung:

V_F soll = VA SOII * (PF + Patm)/Patm * π/4 * D_A

Zur Herleitung der Beziehung wird auf die einschlägige Fachliteratur, beispielsweise auf das Lehrbuch „Pneumatische Förderung", Kap. 4.3, Wolfgang Siegel, 1. Auflage 1991 , Vogel Verlag verwiesen.

Der Rechenwert für V und die Sollvorgabe für die Fördergasmenge V_F soii werden nachfolgend an eine weitere Recheneinheit 16 übergeben, die den erforderlichen Reingasstrom V_{R so}ιι nach der Beziehung

V R soll = V_F soll + V_L

errechnet. Der Rechenwert V_{R SO}ιι wird als Sollwert w dem Regler 11 mitgeteilt, der durch Verändern der Stellgröße y das Ventil 12 in der Weise verstellt, daß der durch den Sensor 17 gemessene Reingasstrom in der Reinluftleitung der berechneten Sollwertvorgabe V_{R so}n entspricht.

Über den Umweg einer Druck- und Volumenstrommessung wird also ebenfalls die Anfangsgeschwindigkeit v_A als Regelgröße durch Verändern des Fördergasstroms als Stellgröße auf einen Sollwert geregelt, wobei Leckageverluste des Schleusorgans kompensiert werden.

Um das Regelverhalten zu stabilisieren und ein Übersteuern des Reglers sicher zu vermeiden, werden Änderungen des gemessenen Förderdrucks PF bei der Bestimmung der Leckluftmenge V unverzüglich berücksichtigt, gehen in die Berechnung der erforderlichen Fördergasmenge V aber nur zeitlich gemittelt ein.

Ein anderes Ausführungsbeispiel ist in Fig. 3 dargestellt. In einer Rechnereinheit 18 wird aus dem vom Sensor 17 gemessenen Reingasmengenstrom V_R und dem von Sensor 13 ermittelten Förderdruck p unter Berücksichtigung der von der Rechnereinheit 14 bestimmten Leckluftmenge der Ist-Wert der Anfangsgeschwindigkeit v_A ι_st errechnet, und zwar nach der Beziehung:

_* V_A ,st = V_{F ιst} * Patm / (PF + Palm) * 4/(π*D_A ²) mit

< # •

Im Regler 11 werden dieser Rechenwert mit dem vorgegebenen Soll-Wert der Anfangsgeschwindigkeit v_{A S}oiι verglichen und das Ventil 12 bis zu einer hinreichend genauen Übereinstimmung von Soll- und Ist-Wert der Anfangsgeschwindigkeit verstellt.

Bei der Ausführung nach Fig. 4 wird die Anfangsgeschwindigkeit v_{A SO}ιι des Fördergases indirekt über die Geschwindigkeit vp ,_st der vom Gasstrom vorwärtsbewegten Schüttgutpfropfen bestimmt, da die Geschwindigkeiten naturgemäß miteinander korrelieren. In der Förderleitung 2 sind im Bereich der Schüttgutaufgabe 9 in Förderrichtung zueinander beabstandet zwei induktive Schüttgutsensoren 19a, 19b (Näherungsinitiatoren) angeordnet, mittels derer die Anwesenheit von Schüttgutpfropfen im betreffenden Leitungsabschnitt feststellbar ist. Die Schüttgutsensoren 19a, 19b übermitteln ihre Meßsignale an eine Rechnereinheit 20, die aus dem Zeitversatz der eingehenden Signale die Geschwindigkeit v_{P ιSt} der Schüttgutpfropfen berechnet und anhand einer zuvor hinterlegten Funktion v_A = f(v_P) die Anfangsgeschwindigkeit v_A i_st des Fördergases ermittelt. Dieser Wert wird an den Regler 11 weitergeleitet und in der zuvor beschrieben Weise mit dem Sollwert v_{A so}iι verglichen. Bei einer linearen Abhängigkeit der Gas- und Pfropfengeschwindigkeit ist es sogar möglich, v_{P ιst} unmittelbar auf einen Sollwert v_{P So}iι zu regeln.

Selbstverständlich können auch andere Verfahren und Vorrichtungen zur Bestimmung der Pfropfengeschwindigkeit Verwendung finden, beispielsweise die Tomographie, Lichtschranken oder Schwinggabeln.

Die Erfindung ist nicht auf die angeführten Beispiele beschränkt. Sie umfaßt auch solche Ausführungsformen, bei denen die angeführten Kennwerte indirekt über gemessene Hilfsgrößen bestimmt werden, beispielsweise die Umrechnung von Volumen- in Massenströme oder die Bestimmung eines Mengenstroms über den Staudruck einer Blende. Auch können andere Schleusorgane als Zellenrad- schleusen zum Einsatz kommen. Bezugszeichenliste

1 Aufgabebehälter

2 Förderleitung 3 Empfangsbehälter

4 Zellenradschleuse

5 Gaspolster

6 Schüttgutpfropfen

7 Verdichter 8 Reingasleitung

9 Bereich der Produktaufgabe

10 Sensor (Ist-Wert Reingasgeschwindigkeit)

11 Regler

12 Ventil 13 Sensor (Ist-Wert Förderdruck)

14 Rechnereinheit (Ist-Wert Leckluftmenge)

15 Rechnereinheit (Soll-Wert Fördergasmenge)

16 Rechnereinheit (Soll-Wert Reingasmenge)

17 Sensor (Ist-Wert Reingasmenge) 18 Rechnereinheit (Soll-Wert Anfangsgeschwindigkeit)

19 Schüttgutsensor

20 Rechnereinheit (Ist-Wert Pfropfengeschwindigkeit)

Parameter

n Drehzahl v Geschwindigkeit P Druck V Mengenstrom (Volumenstrom)

Indizes

A Anfang P Pfropfen atm atmosphärisch R Reinluftleitung

E Ende real nicht normierter Volumenstrom

F Förder- soll Soll-Wert ist Ist-Wert

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur pneumatischen Förderung von Schüttgut, insbesondere von Kunststoffgranulaten, durch eine Förderleitung, bei dem das Schüttgut an mindestens einem Aufgabeort mittels eines Schleusorgans in einen einstellbaren Fördergasstrom eingespeist und in Form diskreter, durch Polster aus Fördergas zueinander beabstandeter Schüttgutpfropfen vom Aufgabeort zu mindestens einem Zielort transportiert wird, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte: - Vorgabe der Anfangsgeschwindigkeit v_{A SO}ιι des Fördergases in der

Förderleitung im Bereich der Schüttgutaufgabe, bei der sich für alle zu fördernden Produkte ein stabiler Förderzustand einstellt - Messung mindestens einer Kenngröße, aus der sich die Anfangsgeschwindigkeit v_A ist direkt oder indirekt bestimmen läßt - Verändern der zugeführten Reingasmenge V_R in der Weise, daß der Soll-

Wert der Anfangsgeschwindigkeit v_{A s}oiι im wesentlichen dem Ist-Wert der Anfangsgeschwindigkeit v_A is entspricht.

2. Verfahren nach Anspruch 1 , gekennzeichnet durch

- Messung der Strömungsgeschwindigkeit v_R in der Reinluftleitung

- Bestimmung der Anfangsgeschwindigkeit v_A i_st aus der gemessenen Strömungsgeschwindigkeit v_R.

Verfahren nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch Bestimmung der aus dem Schleusorgan austretenden Leckgasmenge Vι_ Berechnung der Anfangsgeschwindigkeit v_A i_st aus der gemessenen Strömungsgeschwindigkeit v_R und der Leckgasmenge V

. Verfahren nach Anspruch 1 , gekennzeichnet durch

- Messung des Förderdrucks p_F ist und der Reingasmenge V_{R ιst}

- Bestimmung des Sollwerts V_{R so}n aus dem Förderdrucks p_F ,_st und v_{A S}oiι

- Verändern der Reingasmenge V_R in der Weise, daß der Ist-Wert der Reingasmenge V_R ,_s im wesentlichen dem Soll-Wert der Reingasmenge

VR _SOII entspricht, wodurch sich die vorgegebene Anfangsgeschwindigkeit v_A soll einstellt.

5. Verfahren nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch

- Bestimmung der aus dem Schleusorgan austretenden Leckgasmenge V

- Berechnung des Sollwerts V_{R SO}ιι als Summe der Leckgasmenge V_L und der Fördergasmenge VF, die aus dem Förderdruck pp und v_{A s}oiι errechnet wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß Veränderungen des Förderzustands, insbesondere des Förderdrucks PF bei der Berechnung der

* •

Fördergasmenge V_F gegenüber der Bestimmung der Leckgasmenge V zeitlich gemittelt berücksichtigt werden.

7. Verfahren nach Anspruch 1 , gekennzeichnet durch

«

- Messung des Förderdrucks p_{F !S}t und der Reingasmenge VR ,_st

- Bestimmung der Anfangsgeschwindigkeit v_A ,_st aus dem Förderdrucks p_F ist und der Reingasmenge V_R ,_st

- Verändern der Reingasmenge V_R in der Weise, daß der Soll-Wert der Anfangsgeschwindigkeit v_{A so}n im wesentlichen dem Ist-Wert der Anfangsgeschwindigkeit v_A ,_st entspricht. Verfahren nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch

«

Bestimmung der aus dem Schleusorgan austretenden Leckgasmenge V Berechnung des Ist-Werts v_A ,_st aus dem Förderdrucks p_F i_st, der Reingasmenge V_{R lst} und der Leckgasmenge V

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Anfangsgeschwindigkeit v_A ,st des Fördergases aus der gemessenen Pfropfengeschwindigkeit v_{P ιS} im Bereich der Schüttgutaufgabe (9) bestimmt wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Pfropfengeschwindigkeit v_P ._st aus zeitversetzt ermittelten Signalen für die Anwesenheit von Schüttgutpfropfen (6) an in Förderrichtung zueinander beabstandeten Orten der Förderleitung (2) ermittelt wird.

11. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 , umfassend mindestens einen Aufgabeort, mindestens einen Zielort sowie eine Aufgabe- und Zielorte verbindende Förderleitung, in die im Bereich der Aufgabeorte mittels Schleusorganen Schüttgut einspeisbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung eine Meßeinrichtung zur Bestimmung mindestens einer Kenngröße sowie eine Regeleinrichtung aufweist, mit welcher der Ist-Wert die Anfangsgeschwindigkeit v_{A ιst} des Fördergases unter Berücksichtigung der gemessenen Kennwerte auf einen vorgegebenen Soll-Wert der Anfangsgeschwindigkeit VA _SOII des Fördergases durch Verändern der Reingasmenge V_R regelbar ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, daß in der Reinluftleitung eine Einrichtung zur Messung der Strömungsgeschwindigkeit v_R angeordnet ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß in der Reinluftleitung eine Einrichtung zur Messung der Reingasmenge V_R angeordnet ist.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Produktaufgabe eine Einrichtung zur Messung des Förderdrucks p_F angeordnet ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, daß in der Förderleitung im Bereich der Schüttgutaufgabe Mittel zur Messung der Pfropfengeschwindigkeit angeordnet sind.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zueinander in Förderrichtung beabstandete Schüttgutsensoren (19a, 19b) umfassen.