WO2014139683A1 - Pneumatische förderanlage - Google Patents

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WO2014139683A1 PCT/EP2014/000688 EP2014000688W WO2014139683A1 WO 2014139683 A1 WO2014139683 A1 WO 2014139683A1 EP 2014000688 W EP2014000688 W EP 2014000688W WO 2014139683 A1 WO2014139683 A1 WO 2014139683A1
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Inventor
Udo Kükenshöner
Original Assignee
Riedel Filtertechnik Gmbh
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24C—MACHINES FOR MAKING CIGARS OR CIGARETTES
    • A24C5/00—Making cigarettes; Making tipping materials for, or attaching filters or mouthpieces to, cigars or cigarettes
    • A24C5/39—Tobacco feeding devices
    • A24C5/392—Tobacco feeding devices feeding pneumatically

Definitions

  • the invention relates to a pneumatic conveying system according to the preamble of claim 1 and a method for operating a pneumatic conveying system according to the preamble of claim 4.
  • Such conveyors are primarily used to promote cut tobacco.
  • the promotion is usually carried out as suction through lines with downstream compressor, in particular fan, which generates a pressure difference in the pipe system.
  • another conveyor can be used in the pressure or suction operation. Due to the pressure difference between the material entry into the delivery line and the introduced into the delivery line separator for separating the conveying air from the conveyed material, the air and thus the conveyed material is moved in the line system. At the separator, the conveyed material is separated from the air flow.
  • the compressor will generate the vacuum for a plurality of delivery lines formed as communicating tubes.
  • the individual delivery pipes are equipped with an individual control system, as e.g. from DE 10 2006 011 742 Bl.
  • control units The task of these control units is to comply with specified target flow rates, taking into account the ever-changing parameters such as pipe length, type of recording of the conveyed material in the conveyor system and product properties of the transported material.
  • the control units generate by means of a throttle device an air resistance, which leads to a reduction in the for the För- tion responsible pressure gradient between material entry point in the delivery pipe and the separator leads. Due to the degree of throttling, the desired conveying speed of the conveying air and thus of the conveyed material is achieved.
  • the conveyor i.
  • the fan is operated at a power that is chosen so large that the pressure difference in the piping system always remains so large that a certain minimum delivery speed is maintained, regardless of the positions of the respective throttle valves.
  • the conveyor regularly generates a negative pressure in the conveyor system, since it is usually downstream of the separator.
  • the conveyor usually generates a significantly higher vacuum than is actually required by the conveyor system.
  • the electrical energy consumption of the conveyor is thereby higher than necessary.
  • Object of the present invention is therefore to provide a pneumatic conveyor system and a method for operating a pneumatic conveyor system, with which the energy consumption of the conveyor during operation is significantly reduced.
  • the invention makes use of the fact that the information on the current degree of throttling is available at each control unit.
  • the pressure generation of the conveyor which may be a suction conveyor or a pressure conveyor can be varied according to the invention, whereby an influence on the energy consumption of the system is possible.
  • a control and regulating device is now provided which is capable of varying the power of the conveyor in a form such that at least one of the control units operates in the range of R min .
  • Rmin means that the throttle in question is regulated in such a way that it does not open as much as possible.
  • the regulation according to the invention ensures that the conveying device always only receives the required energy.
  • the electric motor that drives the fan can be adjusted in speed.
  • FIG. 10 There, in a block diagram, the essential components of the pneumatic conveyor system according to the invention, in particular Thomastabak basicstrom shown.
  • a plurality of delivery lines 10, 11, 12 are provided, which are each loaded in a task area 1 with the conveyed.
  • separating devices 2 are integrated, the good good, especially cut tobacco, separate from the conveying air.
  • a common compressor (generally conveying device) 4 is connected downstream of the delivery lines 10, 11, 12.
  • the plant shown is designed as a suction conveyor, but also a separation device 2 upstream pressure conveyor would work according to the invention.
  • each a control unit 31, 32, 33 Downstream of the separation devices 2 are each a control unit 31, 32, 33, which regulate a throttle device (not shown in detail) with throttle.
  • a throttle device not shown in detail
  • information about the open position of the respective throttle valves that is to say the respective degree of throttling, are consequently available and readable.
  • This information can be transmitted to a control and regulation device 5 via associated interfaces, which are shown here as signal lines 315, 325, 335, but can also operate wirelessly.
  • the control and regulation unit 5 compares the degrees of throttling of the individual control units 31, 32, 33 with the (possibly in each case) predetermined minimum throttling degrees Rmin.
  • the power consumption of the conveyor 4 is changed until the current degree of throttling (at least) of a throttle device in the region R m i n lies.
  • the degree of throttling is adjusted by varying the power consumption of the conveyor 4 by means of the control and regulation unit 5 so that the degree of throttling of the relevant control unit 31, 32, 33 settles around R m i n .

Landscapes

  • Air Transport Of Granular Materials (AREA)
  • Manufacturing Of Cigar And Cigarette Tobacco (AREA)

Abstract

Die pneumatische Förderanlage, insbesondere Schnitttabakförderanlage, zum Fördern eines Förderguts, insbesondere Schnitttabak, in einem Gasstrom, weist eine Mehrzahl mit Fördergut im Gasstrom, insbesondere Luftstrom, beschickter Förderleitungen (10, 11 12) und wenigstens eine Trennvorrichtung (2) für jede der Förderleitungen (10, 11, 12) auf. Die Trennvorrichtung (2) ist in jede der Förderleitungen (10, 11, 12) integriert und so ausgelegt, dass das Fördergut abtrennt und den vom Fördergut im Wesentlichen separierten Restgasstrom in der Förderleitung weiterleitet. Jeder Trennvorrichtung (2) in der Förderleitung ist eine Regeleinheit (31, 32, 33) nachgeschaltet, die eine Drosselvorrichtung aufweist und so regelt, dass sich durch Einstellen eines Drosselungsgrades oberhalb oder gleich eines vorgegebenen Minimalwerts (Rmin) eine vorgegebene Fördergeschwindigkeit in der jeweiligen Förderleitung (10, 11, 12) einstellt, wobei die Förderanlage zur Förderung des Fördergutes durch die Förderleitungen (10, 11, 12) eine gemeinsame Fördereinrichtung aufweist. Die Förderanlage weist eine mit der Fördereinrichtung (4) kommunizierende Steuer- und Regeleinrichtung (5) auf, welche dazu ausgelegt ist, die momentanen Drosselungsgrade der Drosselvorrichtungen zu erfassen und die Förderleistung der Fördereinrichtung (4) zu varieren. Die Steuer- und Regeleinrichtung (5) ist weiter dazu ausgelegt, die Förderleistung der Fördereinrichtung (4) so zu variieren, dass der Drosselungsgrad von wenigstens einer Drosselvorrichtung jeweils im Bereich des minimalen Drosselungsgrades (Rmin) liegt.

Description

Pneumatische Förderanlage
Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft eine pneumatische Förderanlage nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Verfahren zum Betreiben einer pneumatischen Förderanlage nach dem Oberbegriff des Anspruchs 4.
Stand der Technik
Solche Förderanlagen dienen in erster Linie dazu, Schnitttabak zu fördern. Die Förderung erfolgt in der Regel als Saugförderung durch Leitungen mit nachgeschaltetem Verdichter, insbesondere Ventilator, der in dem Rohrsystem einen Druckunterschied erzeugt. Allgemein kann auch eine andere Fördereinrichtung im Druck- oder Saugbetrieb eingesetzt werden. Durch den Druckunterschied zwischen dem Materialeintrag in die Förderleitung und dem in die Förderleitung eingebrachten Abscheider zum Trennen der Förderluft vom Fördergut, wird die Luft und damit das Fördergut in dem Leitungssystem bewegt. Am Abscheider wird das Fördergut vom Luftstrom separiert. In der Regel wird der Verdichter den Unterdruck für mehrere Förderleitungen, die als kommunizierende Röhren ausgebildet sind, erzeugen. Die einzelnen Förderrohrleitungen sind dabei mit einem individuellen Regelsystem ausgerüstet, wie dies z.B. aus DE 10 2006 011 742 Bl bekannt ist.
Die Aufgabe dieser Regeleinheiten ist, unter Beachtung der sich stets ändernden Parameter wie Rohrleitungslänge, Art der Aufnahme des Fördergutes in die Förderanlage und Produkteigenschaften des Fördergutes spezifisch vorgegebene Soll-Fördergeschwindigkeiten einzuhalten. Die Regeleinheiten erzeugen mittels einer Drosseleinrichtung einen Luftwiderstand, der zu einer Reduzierung des für die För- derung verantwortlichen Druckgefälles zwischen Materialeintragsstelle in das Förderrohr und dem Abscheider führt. Durch den Grad der Drosselung wird die gewünschte Fördergeschwindigkeit der Förderluft und damit des För- dergutes erreicht.
Die Fördereinrichtung, d.h. insbesondere der Ventilator, wird dabei mit einer Leistung betrieben, die so groß gewählt ist, dass der Druckunterschied im Rohrleitungssys- tem immer so groß bleibt, dass unabhängig von den Stellungen der jeweiligen Drosselklappen eine gewisse Min- destfördergeschwindigkeit aufrechterhalten wird. In der Praxis erzeugt die Fördereinrichtung regelmäßig einen Unterdruck im Fördersystem, da sie normalerweise dem Ab- scheider nachgeschaltet ist.
In der Praxis erzeugt die Fördereinrichtung in der Regel einen deutlich höheren Unterdruck als vom Fördersystem tatsächlich benötigt wird. Die elektrische Energieaufnah- me der Fördereinrichtung ist dadurch höher als erforderlich.
Dies beruht bei vielen Systemen darauf, dass die Fördereinrichtungen schlichtweg mit konstanter Leistung ungere- gelt betrieben werden. Die überschüssige Energie wird dabei regelmäßig durch Regelklappen, die dem Tabakabscheider nachgeschaltet werden, vernichtet. Es existieren zwar Förderanlagen mit Fördereinrichtungen, deren Leistung einstellbar oder regelbar ist, jedoch muss auch bei die- sen Anlagen der Sollwert der Regelung der Fördereinrichtung bzw. der Einstellwert der Fördereinrichtung derart hoch gewählt sein, dass über den gesamten Regelungsbereich der geregelten Drosselungen der einzelnen Förderleitungen sichergestellt ist, dass nirgendwo im System die geforderte Tabakmindestgeschwindigkeit unterschritten werden kann. Dies bedeutet, dass auch bei einer geregelten Fördereinrichtung diese immer einen Unterdruck erzeugen muss, der so groß ist, dass alle zur Regelung der Fördergeschwindigkeit eingesetzten Drosseleinrichtungen über ihren gesamten Einstellbereich unabhängig voneinander und gleichzeitig arbeiten können, ohne dass an irgendeiner Stelle der Förderanlage die geforderte Min- destfördergeschwindigkeit unterschritten wird.
Die Erfindung
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine pneumatische Förderanlage und ein Verfahren zum Betreiben einer pneumatischen Förderanlage anzugeben, mit denen die Energieaufnahme der Fördereinrichtung im Betrieb deutlich reduziert wird.
Gelöst wird diese Aufgabe durch eine pneumatische Förderanlage mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie ein Ver- fahren zum Betreiben einer pneumatischen Förderanlage mit den Merkmalen des Anspruchs 4. Vorteilhafte Ausführungsformen finden sich in den Unteransprüchen.
Die Erfindung macht sich zu Nutze, dass die Informationen über den aktuellen Drosselgrad an jeder Regeleinheit verfügbar sind. Die Druckerzeugung der Fördereinrichtung, bei der es sich um eine Saugfördereinrichtung oder auch eine Druckfördereinrichtung handeln kann, kann erfindungsgemäß variiert werden, wodurch ein Einfluss auf die Energieaufnahme des Systems möglich wird.
Für die Regeleinheiten sind minimale Drosselgrade (Rrain ) definiert, die im Betrieb nicht unterschritten werden sollen, damit die Geschwindigkeit in den einzelnen Lei- tungen nach oben beschränkt ist. Es entspricht Rmin der maximal zulässigen Öffnungsstellung der Drosselklappe einer zugehörigen Drosselvorrichtung. Erfindungsgemäß ist nun eine Steuer- und Regeleinrichtung vorgesehen, die in der Lage ist, die Leistung der Fördereinrichtung in einer Form zu variieren, so dass mindestens eine der Regeleinheiten im Bereich von Rmin arbeitet. Im Bereich von Rmin bedeutet, dass die betreffende Dros- selklappe so geregelt wird, dass sie möglichst nicht stärker öffnet.
Durch die erfindungsgemäße Regelung wird sichergestellt, dass die Fördervorrichtung immer nur die benötigte Ener- gie aufnimmt.
Dies kann zum Beispiel derart umgesetzt werden, dass die aktuellen Betriebszustände , insbesondere die Ist-Werte der Drosselgrade, der Regeleinheiten etwa mittels eines Bussystems an eine zentrale Steuer- und Regeleinrichtung übermittelt werden. Es erfolgt dort die Evaluierung der gemeldeten Daten und Ermittlung des Sollwertes für die Fördereinrichtung. Im Falle eines Ventilators als Fördereinrichtung kann mittels eines Frequenzumrichters der Elektromotor, der den Ventilator antreibt, in der Drehzahl angepasst werden.
Weg zur Ausführung der Erfindung
Die Erfindung wird anhand der Figur nachfolgend näher er- läutert .
Dort sind in einem Blockschaltbild die wesentlichen Komponenten der erfindungsgemäßen pneumatischen Förderanlage, insbesondere Schnitttabakförderanlage, dargestellt. Es sind eine Mehrzahl Förderleitungen 10, 11, 12 vorgesehen, die jeweils in einem Aufgabebereich 1 mit dem Fördergut beschickt werden. In den Förderleitungen 10, 11, 12 sind Trennvorrichtungen 2 integriert, die das Förder- gut, insbesondere Schnitttabak, von der Förderluft trennen. Zum Erzeugen des Druckgefälles ist den Förderleitungen 10, 11, 12 ein gemeinsamer Verdichter (allgemein Fördereinrichtung) 4 nachgeschaltet. Die gezeigte Anlage ist als Saugförderanlage ausgestaltet, aber auch eine den Trenneinrichtungen 2 vorgeschalteter Druckförderer würde erfindungsgemäß arbeiten können.
Den Trennvorrichtungen 2 nachgeschaltet sind jeweils eine Regeleinheit 31, 32, 33, die eine (nicht näher gezeigte) Drosselvorrichtung mit Drosselklappe regeln. In den Regeleinheiten 31, 32, 33 sind folglich Informationen über die Öffnungsstellung der jeweiligen Drosselklappen, also der jeweilige Drosselungsgrad, verfügbar und auslesbar. Diese Informationen können über zugehörige Schnittstel- len, die hier als Signalleitungen 315, 325, 335 dargestellt sind, aber auch drahtlos funktionieren können, an eine Steuer- und Regeleinrichtung 5 übermittelt werden. Die Steuer- und Regeleinheit 5 vergleicht die Drosselungsgrade der einzelnen Regeleinheiten 31, 32, 33 mit den (ggf. jeweils) vorgegebenen minimalen Drosselungsgraden Rmin- Nun wird die Leistungsaufnahme der Fördervorrichtung 4 verändert, bis der momentane Drosselungsgrad (wenigstens) einer Drosselvorrichtung im Bereich Rmin liegt. Im Bereich bedeutet, dass der Drosselungsgrad durch Variieren der Leistungsaufnahme der Fördereinrichtung 4 mittels der Steuer- und Regeleinheit 5 so eingeregelt wird, dass der Drosselungsgrad der betreffenden Regeleinheit 31, 32, 33 sich um Rmin einpendelt.

Claims

Pneumatische Förderanlage, insbesondere Schnitttabakförderanlage, zum Fördern eines Förderguts, insbesondere Schnitttabak, in einem Gasstrom, aufweisend eine Mehrzahl mit Fördergut im Gasstrom, insbesondere Luftstrom, beschickter Förderleitungen (10, 11, 12) und wenigstens einer Trennvorrichtung (2) für jede der Förderleitungen (10, 11, 12) , wobei die Trennvorrichtung (2) in jede der Förderleitungen (10, 11, 12) integriert und so ausgelegt ist, dass das Fördergut abtrennt und den vom Fördergut im Wesentlichen separierten Restgasstrom in der Förderleitung weiterleitet, wobei jeder Trennvorrichtung (2) in der Förderleitung eine Regeleinheit (31, 32, 33) nachgeschaltet ist, die eine Drosselvorrichtung aufweist und so regelt, dass sich durch Einstellen eines Drosselungsgrades oberhalb oder gleich eines vorgegebenen Minimalwerts (Rmin) eine vorgegebene Fördergeschwindigkeit in der jeweiligen Förderleitung (10, 11, 12) einstellt, wobei die Förderanlage zur Förderung des Fördergutes durch die Förderleitungen (10, 11, 12) eine gemeinsame Fördereinrichtung (4) aufweist,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Förderanlage eine mit der Fördereinrichtung (4) kommunizierende Steuer- und Regeleinrichtung (5) aufweist, welche dazu ausgelegt ist, die momentanen Drosselungsgrade der Drosselvorrichtungen zu erfassen und die Förderleistung der Fördereinrichtung (4) zu variieren, wobei die Steuer- und Regeleinrichtung (5) weiter dazu ausgelegt ist, die Förderleistung der Fördereinrichtung (4) so zu variieren, dass der Drosselungsgrad von wenigstens einer Drosselvorrichtung je- weils im Bereich des minimalen Drosselungsgrades (Rmin) liegt .
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Steuer- und Regeleinrichtung (5) zum Auslesen der Betriebszustände , insbesondere der Ist-Werte der Drosselgrade, der Regeleinheiten mit den Regeleinheiten (31, 32, 33) verbunden ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Fördereinrichtung ein den Regeleinheiten (31, 32, 33) nachgeschalteter Verdichter ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Fördereirichtung (4) ein Druckförderer ist.
5. Verfahren zum Betreiben einer pneumatischen Förderanlage, insbesondere nach einem der vorigen Ansprüche, bei welchem ein Fördergut, insbesondere Schnitttabak, in einem Gasstrom, insbesondere Luft, über eine gemeinsame Fördereinrichtung (4) in Förderleitungen (10, 11, 12) gefördert und in Trennvorrichtungen (2) das Fördergut absepariert und der Restgasstrom weiter gefördert wird, wobei die Fördergeschwindigkeit durch Regeln eines Drosselungsgrades von in den Förderleitungen (10, 11, 12) vorgesehenen Drosselvorrichtungen oberhalb oder gleich eines vorgegebenen Minimalwerts ( Rmin) geregelt wird,
dadurch gekennzeichnet,
dass die momentanen Drosselungsgrade der Drosselvorrichtungen laufend erfasst werden und die Förderleis- tung der Fördervorrichtung (4) geregelt wird, so dass der Drosselungsgrad wenigstens einer der Drosselvorrichtungen im Bereich des vorgegebenen Minimalwertes (Rrain) liegt.
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