DE2553031B2 - Verfahren zum fluidischen Fördern von Schüttgut sowie dafür geeignete Vorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum fluidischen Fördern von Schüttgut aus einem Fördergefäß, in welches in Abhängigkeit von der Differenz zwischen einem Soll-Gewicht und dem am Fördergefäß gemessenen Ist-Gewicht ein geregelter Gasstrom eingeleitet wird, sowie eine Vorrichtung zum Durchführen dieses Verfahrens mit einem an einer Wägeeinrichtung vorgesehenen Fördergefäß, mit davon ausgehender Förderleitung, einer an jenes Fördergefäß angeschlossenen Gaszufuhrleitung mit Regelelement sowie zwischen diesem und der Wägeeinrichtung angeordneter Ist- Wert/Soll- Wert- Vergleichseinrichtung.

Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art wird zur Aufrechterhaltung eines vorgegebenen Gas7.Feststoff-Verhältnisses einströmendes Gas vornehmlich als Bearbeitungsmittel für einen nachgeschalteten Schmelzprozeß verwendet, insbesondere zur Fluidisierung eines Entschwefelungsmittels, das ein lanzenartiges Rohr unmittelbar in Roheisen einbläst. Hierzu hat das Fördergefäß in seinem oberen Teil eine schließbare Zufuhröffnung für eine Gasleitung mit einer ersten kontrollierbaren Gasdruckquelle und in seinem unteren Teil einen losen Boden mit schließbarer Auslauf öffnung; eine daran angeschlossene Auslaufleitung führt in eine Kammer. Im Boden und in der Auslaufleitung sind zwei weitere Leitungen vorgesehen, welche in zwei andere Gasdruckquellen münden.

Der erkennbar komplizierte Aufbau dieser Apparatur ist für einen speziellen Einsatz konzipiert und allgemein nicht einsetzbar.

In Kenntnis dieser Gegebenheiten hat sich der Erfinder das Ziel gesetzt, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, mit denen ein konstanter, vorwählbarer Feststoffmengenfluß innerhalb enger Fehlergrenzen insbesondere für die Beschickung von Staubreaktoren od. dgl. gewährleistet wird. Dabei wird als bekannt vorausgesetzt, daß man bei Förderanlagen, mit denen eine bestimmte Produktmenge in einer wählbaren Zeit in eine Empfängereinrichtung gefördert werden soll, herkömmlich Wechselblenden am Auslauf des Fördergefäßes verwendet. Diese Anordnung konnte deshalb nicht als ausreichend angesehen werden, da jene Wechsenblenden zum einen lediglich eine Einstellung — aber keine anpassende Regelung — zulassen und da die Wechsenblenden dem Produktstrom unmittelbar ausgesetzt sowie darüber hinaus nur mit einem unverhältnismäßig hohen Aufwand auszutauschen sind.
Als ein wesentliches Beurteilungskriterium für die Leistung derartiger Anlagen sind auch die Schwankungen der physikalischen Daten des Produktes anzusehen; eine einmal aufgenommene Eichkurve gilt lediglich für ein bestimmtes Produkt. Geringe Änderungen von Korngröße, Dichte, Feuchtigkeit od. dgl. des Produktes oder eine Schwankung des Speisedruckes im Fördergefäß oder des Druckes in der Empfängereinrichtung verändern sofort die Förderleistung, ohne daß ein Ausgleich möglich wäre.

Die Lösung der gestellten Aufgabe wird nun darin gesehen, daß bei dem erfindungsgemäßen Verfahren das Ist-Gewicht des Schüttgutes stetig nach der Zeit differenziert und ein dabei fortlaufend entstehender Leistungs-Ist-Wert mit einem Lc-istungs-Soll-Wert verglichen wird, und daß die Menge des Gasstromes durch ein im Abhängigkeit von der erhaltenen Leistungsdifferenz gesteuertes Regelventil bestimmt wird. Zudem soll ein Teil des geregelten Gasstromes dem Schüttgut nach dem Fördergefäß zugeführt werden.

Bei der dieses Verfahren begünstigenden Vorrichtung ist zwischen die Ist-Wert/Soll-Wert-Vergleichseinrichtung und die Wägeeinrichtung ein Differenzier-Rechner geschaltet und — nach einem weiteren Merkmal — die Gaszufuhrleitung an eine Düse der Förderleitung für das Schüttgut angeschlossen.

Dank dieser Maßgaben wird eine anfällige Mimik im Bereich des Produktes oder Schüttgutes vermieden und eine Steuerung eines einzigen Parameters erzielt, um mit einer geringen Zahl von Geräten auszukommen und übersichtliche Verhältnisse zu erhalten. Darüber hinaus sind nunmehr direkte Messungen der Förderleistung und — nach Vergleich der Ist-Leistung mit einem Soll-Wert — eine den gewünschten konstanten Feststofffluß erzeugende Lufteinschleusung möglich.

Als vorteilhaft hat sich erwiesen, der Ist-Wert/Soll-Wert-Vergleichseinrichtung einen elektropneumatischen Wandler zum Umsetzen eines jene Vergleichseinrichtung verlassenden Signales in einen Steuerdruck nachzuschalten und das Druckorgan der Regelvorrichtung mit Steuerdruck zu beaufschlagen. Jenes Regelelement für den Gasstrom weist bevorzugtermaßen wenigstens einen in eine Blende verlagerbaren Regelkonus oder einen entsprechenden, den Einströmungiquerschnitt verengenden Teil auf, welcher durch ein von der Ist- Wert/Soll- Wert- Vergleichseinrichtung betätigtes, gegen Kraftspeicher gelagertes Druckorgan ortsveränderlich ist

Im Rahmen der Erfindung liegt ein mit einen Kolben oder einer Druckplatte als Druckorgan ausgestattetes Regelelement, an welchem bzw. welcher der Regelkonus festgelegt ist. Das Regelelement soll zudem in der Art eines Stellventils ein gegen die Leitung des Fördermediums dichtes Gehäuse aufweisen, in welchem jener Kolben samt Kraftspeicher untergebracht ist.

Die Leitung für den Gasstrom ist sowohl mit dem Fördergefäß als auch mit der dieses verlassenden Förderleitung für das Schüttgut verbunden und an beiden Enden durch Regelorgane verschließbar.

Von besonderer Bedeutung für die gesamte Vorrichtung ist die Ausbildung des zur gegebenenfalls periodischen Abnahme des Fördergefäßgewichtes von den Druckmeßdosen sowie zur Ermittlung von Lastdifferenzen zwischen Abnahmen eingerichteten Rechenwerkes. Letzteres kann zudem den in wählbaren Zeitintervallen abgefragten Gewichtsänderungswert durch einen Faktor für die verbrauchte Zeit dividieren. Dank dieser Maßgaben mag in vorbestiinmbaren Intervallen die am Fördergefäß auftretende Gewichtsänderung — im Normalfall Gewichtsabnahme — entnommen, der Gewichtsabnahmewert durch den Zeitwert dividiert und hierdurch die augenblickliche Förderleistung ermittelt werden. Diese vergleicht das Rechenwerk mit einem vorgegebenen Soll-Wert und gibt ein entsprechendes Signal an den erfindungsgemäßen elektropneumatischen Wandler zur Erzeugung des regelnden Steuerdruckes am Steliveniil.

Innerhalb des Fördergefäßes herrscht der Förderdruck, bis zur Blende ein jenem gegenüber höherer Vordruck; geht an der Blende mehr Fördermedium, beispielsweise Gas, in das Fördergefäß als auch die Förderleitung abströmt, so steigt der Druck im Fördergefäß und damit die Leistung entsprechend an. Wird jedoch die nachgespeiste Gasmenge kleiner als die abströmende, so sinkt der Druck im Fördergefäß und damit auch die Förderleistung, d. h.: über die Messung

ίο der Leistung und die ständige Steuerung des Förderdruckes in der Vorrichtung hat man unabhängig von anderen Einflüssen — wie Veränderungen des zu fördernden Gutes, Schwankungen des Vordruckes, Schwankungen des Druckes im Empfänger — die Möglichkeit einer Einstellung und Steuerung der Förderleistung.

Dabei ist es unerheblich, ob die Abhängigkeit der Förderleistung vom Druck im Fördergefäß gleichmäßig ist oder nicht; die Steuervorrichtung wird stets solange Einfluß nehmen, bis die Förderleistung dem Soll-Wert entspricht

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung; es zeigt

F i g. 1 eine schematische Darstellung der Vorrichtung;

F i g. 2 ein Diagramm zum Einfluß des Förderdruckes auf die Förderzeit für Sand;

F i g. 3 ein Diagramm zum Einfluß des Förderdruckes auf die Förderzeit für gemahlene Steinkohle.

Ein Druckgefäßförderer A mit abwärts sich konisch verjüngenden Druckgefäß 1 weist an seinem gewölbten Deckel 2 eine Beschickungsöffnung 3 mit Kegelver-Schluß 4 auf.

In die Konusspitze 5 des Druckgefäßes 1 ragt ein gekrümmtes Austragsrohr 6 zur Ableitung des im Innenraum 7 des Druckgefäßes 1 lagernden Staubes £ Ein außerhalb des Druckgefäßes 1 vorgesehener Schieber des Austragsrohres 6 ist mit 8 bezeichnet.

Im Bereich der Konusspitze 5 findet sich ein siebartiger Innenmantel 9, durch den ein bei 10 eingeleitetes Druckgas in das Haufwerk des Staubes E dringt.

Das Druckgefäß 1 lagert mit Konsolen 11 auf Druckmeßdosen 12, die — unter Zwischenfügung eines Verstärkers 13 — an einen Rechner 14 angeschlossen sind. Diesem ist ein Soll-Wert-Vorwähler 15 zugeordnet sowie ein Ist-Soll-Werte-Vergleichselement 5.

In Richtung des Signalflusses (Pfeil p) folgt dem Rechner 14 ein elektro-pneumatischer Wandier 16.

Während des Förderbetriebes fragt der Rechner 14 in regelmäßigen Zeitabständen die im Druckgefäß 1 auftretende Gewichtsabnahme am Verstärker 13 ab, dividiert den Gewichtsabnahmewert durch den Zeitwert und ermittelt dadurch die augenblickliche Förderleistung. Diese vergleicht er mit dem in 15 vorgegebenen Soll-Wert und gibt ein entsprechendes Signal an den elektro-pneumatischen Wandler 16. Letzterer transformiert jedes Signal in einen Steuerdruck, mit dem der Kolben 17 eines Stellventils 18 beaufschlagt und der Regelkonus 19 des Stellventils 18 gegen Federn 20 verschoben wird.

Mit dem Regelkonus 19 und einer Blende 21 wird der Einströmungsquerschnitt für das Fördergas geregelt, welches mit einem festen Vordruck bei 23 einströmt. Dieser Vordruck liegt über dem Förderdruck innerhalb des Druckgefäßes ί.

Das Fördergas strömt durch eine Leitung 24 zum Druckgefäß 1 und/oder durch einen Leistungsabschnitt 25 zu einer Düse 30 einer an das Austragsrohr 6 anschließenden Förderleitung 27; in beide Leitungen 24, 25 sind Schieber 26 und Drosselventile 27 eingefügt.

F i g. 2 verdeutlicht an einem Diagramm den Einfluß des Förderdruckes auf die Förderzeit während eines Versuches mit 88 kg Sand H 36 bei einer Förderleitung aus PVC (weich). Hierbei betrug der Leitungsdurchmesser 19 mm bei einer Länge von fünfzehn Metern einschl. 3,5 m Höhe. In diesem und einem weiteren Versuch mit gemahlener Steinkohle (MK ~ 0,126 mm; Förderleitung aus St 35, Durchmesser 21,6 mm; Länge entspre chend dem erstgenannten Versuch) wurde getestet, wi sich die Leistung verhält, wenn bei festem Verhältni von Unterluftmenge zu Ringdüsenluftmenge der Spei sedruck verändert wird. Auf Oberluft wurde — um einei einfachsten Aufbau zu erhalten — hier verzichtet.

Die Druckeinstellung erfolgt an einem gemeinsame! Druckminderventil, gemessen wurde die Förderzeit fü eine bestimmte Produktmenge in Abhängigkeit von ίο Druck im Druckgefäß 1.

In den Diagrammen ist die Förderzeit mit Z ii Minuten und der Förderdruck Pin bar angegeben.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum fluidischen Fördern von Schüttgut aus einem Fördergefäß, in welches in Abhängigkeit von der Differenz zwischen einem Soll-Gewicht und dem am Fördergefäß gemessenen Ist-Gewicht ein geregelter Gasstrom eingeleitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Ist-Gewicht des Schüttgutes (E) stetig nach der Zeit differenziert und ein dabei fortlaufend entstehender Leistungs-Ist-Wert mit einem Leistungs-Soll-Wert verglichen wird, und daß die Menge des Gasstromes durch ein in Abhängigkeit von der erhaltenen Leistungsdifferenz gesteuertes Regelventil (17—20) bestimmt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des geregelten Gasstromes dem Schüttgut (E) nach dem Fördergefäß (1) zugeführt wird.

3. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, mit einem an einer Wägeeinrichtung vorgesehenen Fördergefäß, mit davon ausgehender Förderleitung, einer an jenes Fördergefäß angeschlossenen Gaszufuhrleitung mit Regelelement sowie zwischen diesem und der Wägeeinrichtung angeordneter Ist-Wert/Soll-Wert-Vergleichseinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die Ist-Wert/Soll-Wert-Vergleichseinrichtung (14) und die Wägeeinrichtung (12) ein Differenz-Rechner geschaltet ist

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gaszufuhrleitung (23, 25) an eine Düse (30) der Förderleitung (26) für das Schüttgut(£) angeschlossen ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch

gekennzeichnet, daß der Ist-Wert/Soll-Wert-Vergleichseinrichtung (14) ein elektropneumatischer Wandler (16) zum Umsetzen eines jene Vergleichseinrichtung verlassenden Signales in einen Steuerdruck nachgeschaltet und das Druckorgan (17) der Regelvorrichtung (17 bis 2;l) mit Steuerdruck beaufschlagt ist

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Regelelement für den Gasstrom wenigstens in eine Blende (21) verlagerbaren Regelkonus (19) oder einen entsprechenden, den Einströmquerschiaitt verengenden Teil aufweist, welcher durch ein von der Ist-Wert/Soll-Wert-Vergleichseinrichtung (14) betätigtes, gegen Kraftspeicher (30) gelagertes Druckorgan (17) ortsveränderlich ist

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ais Druckorgan (17) im Regelelement ein Kolben oder eine Druckplatte lagert, an welchem/welcher der Regelkonus (19) festgelegt ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (17) mit dem/den ihn haltenden Kraftspeicher/n (20) in einem gegen die Leitung (23) des Fördermediums dichter Gehäuse in der Art eines Stellventils (18) angeordnet ist

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitung (23) für den Gasstrom sowohl mit den Fördergefäß (1) als auch mit der dieses verlassenden Förderleitung (26) für das Schüttgut (E) verbunden und an beiden Enden durch Regelorgane (26,27) verschließbar ist.