DE3024568A1

DE3024568A1 - Verfahren und vorrichtung zur pneumatischen foerderung von materialien

Info

Publication number: DE3024568A1
Application number: DE19803024568
Authority: DE
Inventors: Manfred 7888 Rheinfelden Hänggi; Jürgen Ing.(grad.) 7889 Grenzach-Wyhlen Stelter
Original assignee: Duerr Automation and Foerdertechnik 7889 Grenzach Wyhlen GmbH; Duerr Automation and Fordertechnik GmbH
Current assignee: Rotzinger Pneumacon Ag Kaiseraugst Ch
Priority date: 1980-06-28
Filing date: 1980-06-28
Publication date: 1982-04-29
Also published as: US4491442A; DE3024568C2; EP0043117A1; JPS57501079A; WO1982000132A1

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur pneumatischen Förderung von pulver- und/oder granulatförmigen Schüttgütern und/oder schwerfliessenden und/oder klebrigen und/oder abrasiven und/oder empfindlichen und/oder feuchten Materialien in einer rohrförmigen Förderleitung, die über ihre Länge aus mehreren in Abständen hintereinander in die Förderleitung einmündenden Gasleitungen mit Gas versorgt wird, wobei die Gasleitungen von einer By-pass-Leitung ausgehen. Es ist also an eine hinsichtlich Förderleistung und Wirtschaftlichkeit (vergleichsweise niedriger Energieaufwand!) gegenüber anderen pneumatischen Förderverfahren sehr vorteilhafte sogenannte Dichtströmförderung gedacht.

Ein Verfahren der vorbezeichneten Art ist z.B. durch die DE-PS 2657 677 bekannt geworden. Das bekannte Verfahren weist den wesentlichen Nachteil auf, dass bei Entstehung eines Pfropfens in der Förderleitung das Gas aus der By-pass-Leitung durch diejenigen Einlassquerschnitte in die Förderleitung strömt, welche ihm den geringsten Gegenstand entgegensetzen. Das Gas wählt also den Weg des geringsten Widerstandes und entweicht über die relativ grossen By-pass-Einlassquerschnitte am Ende der Leitung. Hieraus resultiert eine ungleichmässige Fördergaszuführung in die Förderleitung, und es besteht darüber hinaus keinerlei Aussicht, dass der Pfropfen in der Förderleitung wieder aufgelöst wird.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs bezeichneten Art so auszugestalten, dass auch bei Pfropfsr±ildungin der Förderleitung genau definierte Gasmengen durch die einzelnen Gasleitungen in die Förderleitung gelangen und dass eine Auflösung des abgebildeten Pfropfens bewirkt wird.

Das erfindungsgemässe Verfahrensmerkmal· besteht darin, dass in jeder einzelnen Gasleitung an einer Stelle vor der Einmündung in die Förderleitung Schallgeschwindigkeit des Gases erzeugt

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Durch die Erfindung ist die durch jede einzelne Gasleitung strömende Gasmenge immer genau definiert. Auch wenn sich ein Pfropfen in der Förderleitung befindet, strömt bei dem erfindungsgemässen Verfahren weiterhin Gas durch alle Gasleitungen in die:Förderleitung, und zwar auch durch diejenigen Gasleitungen, welche sich im Bereich des betreffenden Pfropfens befinden. Hierdurch wird der gebildete Pfropfen wieder aufgelöst und die Förderung kann weiterhin einwandfrei aufrechterhalten werden.

Durch die Erfindung ist es also möglich geworden, die der Förderleitung durch die einzelnen Gasleitungen zugeführten Fördergasnengen (z.B. Druckluft) exakt zu definieren. Durch die somit erstmals exakt definierte Fördergasmenge, in Zusammenhang mit dem bekannten Druckabfall pro Förderleitungsabschnitt ist eine genaue Erweiterung des Förderleitungsquerschnittes bestimmbar. Hierdurch wird eine gleichmässige Fördergeschwindigkeit gewährleistet (s. auch Fig. 3). Die Erweiterung der Förderleitungsquerschnitte kann z.B. stufenförmig erfolgen.

Infolge der hierdurch gegebenen gleichmässigen, stossfreien, langsamen Dichtstromförderung wird der Verschleiss an den Rohrwandungen und am Fördergut auf ein Minimum reduziert. Ein weiterer durch die Erfindung erzielter, sehr wesentlicher Vorteil ist in der Minimierung der Fördergasmengen zu sehen, was sich energie- und kostensparend auswirkt.

Nach einem weiteren wesentlichen Merkmal der Erfindung ist eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens, mit einer rohrförmigen Förderleitung und einer dieser parallelen By-pass-Leitung, von der einzelne Gasleitungen ausgehen, die in Förderrichtung in Abständen hintereinander in die Förderleitung einmünden, gekennzeichnet durch ein überkritisches Verhältnis des Druckes in der By-pass-Li' i t un<] /.um Druck in der Förderleitung, und ferner dadurch, dass in den Gasleitungen jeweils eine Dosiereinrichtung angeordnet ist.

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Vorzugsweise beträgt bei Verwendung von Druckluft als Fördergas das Verhältnis des Druckes in der By-pass-Leitung zum Druck in der Förderleitung mindestens 2 : 1; es kann also grundsätzlich auch ein grösseres Druckverhältnis gewählt werden. Sofern andere Gase (z.B. Argon) als Fördergase verwendet werden, gilt natürlich - entsprechend der von Luft abweichenden Gaskonstanten - ein anderer Minimalwert für das erfindungsgemässe überkritische Druckverhältnis.

Durch das erfindungsgemässe überkritische Druckverhältnis ist in jedem Fall die in den Gasleitungen angestrebte Schallgeschwindigkeit des Gases gewährleistet. Die Dosiereinrichtung, bei der es sich z.B. um eine Düse, eine Lochblende, ein geeichtes Nadelventil oder dergleichen handeln kann, trägt hierbei wesentlich zur Erzeugung und Aufrechterhaltung der Schallgeschwindigkeit in den Gasleitungen bei. Ein geeichtes Nadelventil als Dosiereinrichtung hat den Vorteil, dass die zuzuführende Gasmenge innerhalb bestimmter Grenzen variiert werden kann.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer pneumatischen Fördervorrichtung nach der Erfindung,

Fig. 2 eine Ausführungsform einer pneumatischen Fördervorrichtung, teilweise in Schnittdarstellung,

Fig. 3 eine schaubildliche Darstellung der Druck- und Geschwindigkeitsverhältnisse innerhalb der schematischen Fördervorrichtung nach Fig. 1 (schematisch), und

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Fig. 4 cin(! vergrößerte Schnittdarstellung der in Fig. 2 mit "x" bezeichneten Einzelheit.

Nach Fig. 1 bezeichnet 10 eine aus mehreren, sich in Förderrichtung 11 im Durchmesser stufenartig vergrössernden Teilabschnitten 12 - 15 bestehende Förderleitung zur pneumatischen' achtstrom'-Forderung von schüttfähigen oder pulverförmigen Materialien, zähfliessenden Massen, Schlämmen oder dgl. Die Förderleitung 10 wird hinsichtlich des zu fördernden Gutes von einem Aufgabesender (nicht dargestellt) versorgt, in den das zu fördernde Gut chargenweise eingespeist wird. Eine definierte Produktaufgabe kann hierbei erfolgen entweder durch Druckdifferenz von der Förderleitung zum Aufgabesender oder durch ein mechanisches Dosiersystem, wie Schnecke oder Schleuse oder durch einen Blasdosierschieber. Parallel zu der rohrförmigen Förderleitung 10 sind zwei Hochdruck-By-pass-Speicher 16 und 17 angeordnet. Die Hochdruck-By-pass-Speicher 16, 17 sind grossvolumig ausgebildet und werden von einer Druckgasquelle (nicht gezeigt) , die - über eine Druck-Reduziervorrichtung (nicht gezeigt) - auch zur Druckgasbeaufschlagung des Aufgabesenders dienen kann, oder hiervon unabhängig ist, mit Druckgas (z.B. Druckluft) versorgt. Die Hochdruck-By-pass-Speicher 16 und 17 dienen zur Zuführung von Fördergas in die Förderleitung 10. Zu diesem Zweck gehen von den Hochdruck-Bypass-Speichern 16, 17 jeweils mehrere einzelne Gasleitungen 18 aus, die unter einem Winkel von etwa 35° (vgl. hierzug Fig. 2) in die Förderleitung 10 einmünden. Die beschriebene Anlage ist so konzipiert, dass bei Verwendung von Druckluft in den Hochdruck-By-pass-Speichern 16, 17 ein mindestens um den Faktor 2 höherer Druck herrscht als in der Förderleitung 10. Es handelt sich hierbei um ein sogenanntes überkritisches Druckverhältnis, welches bewirkt, dass in den Gasleitungen 18 Schallgeschwindigkeit erzeugt werden kann. Hierzu dient eine in jeder einzelnen Gasleitung angeordnete Dosiereinrichtung 19. Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 dient als Dosiereinrichtung eine Lochblende 20, die am Ende eines ersten Gasleitungsabschnittes 21 angeordnet ist. Die Loch-

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blende 20, welche in rückwärtiger Richtung von einer Verstärkungshülse 25 abgestützt wird/ besitzt eine enge Durchtrittsöffnung 26, durch deren Querschnittsfläche die hindurchströmende Gasmenge genau definiert wird. Die zweite Grosse zur genauen Definition der durch die Dosiereinrichtung hindurchströmenden Gasmenge ist die Gasgeschwindigkeit. Da nun - wie bereits oben ausgeführt - zwischen By-pass-System 16, 17 und y order leitung 10 ein überkritisches Druckverhältnis P₂^i herrscht (vgl. auch Fig. 3), ist die Gasgeschwindigkeit in der Lochblende konstant, nämlich gleich Schallgeschwindigkeit.

Die Summe aller Blendenquerschnitte, multipliziert mit der definierten Luft- oder Gasgeschwindigkeit (Schallgeschwindigkeit) ergibt somit die Förderluftgesamtmenge der Förderleitungen. Die Förderluftmenge der Förderleitung plus die Senderluftmenge ergeben den Gesamtluftverbrauch. (Anstelle der gezeigten Lochblende 20, 26 können aber auch andere Dosiereinrichtungen, wie z.B. Düsen, geeichte Nadelventile oder dgl. zur Anwendung kommen).

Der Lochblende 20 ist in Förderrichtung 27 des Gases ein Filter 22 nachgeschaltet, um das Eindringen von Fördergut in die Gasleitungen 18 zu vermeiden. Das Filter 22 ist in einem zweiten Gasleitungsabschnitt 23 angeordnet. Dieser besitzt einen gegenüber dem Querschnitt der Lochblendenöffnung 26 wesentlich erweiterten Querschnitt, so dass die Gasgeschwindigkeit am Eintritt 28 wieder stark reduziert ist. Hierdurch wird abrasiver Verschleiss an den Innenwandungen der Förderleitung 10 wie auch innerhalb des zu fördernden Gutes selbst vermieden. Zur Minimierung des Verschleisses trägt ausserdem auch wesentlich die mit Bezug auf die Förderrichtung 29 innerhalb der Förderleitung nahezu tangentiale Gaszuführung bei, wie sie in Fig. 2 verdeutlicht ist (Gas-Einblaswinkel 35°) .

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Die beiden Leitungsabschnitte 21, 23 sind durch eine dichtende Verschraubung 24 miteinander verbunden, die in ihrem Aufbau im einzelnen in Fig. 4 veranschaulicht ist und die gleichzeitig zur Fixierung der Lochblende 20 einerseits und des Filters 22 andererseits dient. Nach Fig. 4 besteht die Verschraubung 24 im einzelnen aus einem Gewindeteil 30 mit Innengewinde 31, auf das eine Überwurfmutter 32 aufgeschraubt ist. Die Überwurfmutter 32 weist eine zentrale Bohrung 33 auf, die von dem Gasleitungsteil 23 durchsetzt wird. Zwischen einer Konischen Bohrung 34 des Gewindeteils 30 und dem in diese hineinragenden Ende des Gasleitungsteils 23 ist ein Schneidring 35 eingespannt, dessen Schneidkante 36 unter dem durch die Überwurfmutter bewirkten radialen und axialen Druck in das Material des Gasleitungsteils 23 einschneidet und auf diese Weise eine dichtende Verbindung zwischen den Teilen 23, 30 herstellt. Die dichtende Verbindung zwischen dem anderen, mit 21 bezifferten Teil der Gasleitung 18 und dem Gewindeteil 30 erfolgt in entsprechender Weise. Ebenso der Anschluss der Gasleitung 18 an den Hochdruck-By-pass-Speicher 16, 17. Auch hier ist eine entsprechende Verschraubung vorgesehen, die in Fig. 2 das Bezugszeichen 37 trägt. Das Schaubild nach Fig. 3 zeigt, dass die Fördergeschwindigkeit in den einzelnen Abschnitten 12-15 der rohrförmigen Förderleitung 10 im wesentlichen konstant bleibt, wohingegen der Druck P₁ über die Förderlänge L stetig abnimmt. Die Kurve P- kennzeichnet den Druck in den Hochdruck-By-pass-Speichern 16 und 17. Der oder die Hochdruck-By-pass-Speicher 16 bzw. 17 gewährleisten also über die gesamte Förderleitungslänge die definierte Gaszufuhr. Durch gleichbleibende Druckverhältnisse wird die Einspeisung an jeder Stelle des Förderleitungssystems konstant gehalten.

Die gezeigte und beschriebene pneumatische Förderung kann für übliche pulverförmige und granulatförmige Produkte mit dem Vorteil des geringen Energieaufwandes sowie des geringen Verschleisses eingesetzt werden. Eine weitere Anwendungsmöglichkeit

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liegt in der Förderung von schwierigen abrasiven, klebrigen, feuchten und empfindlichen Produkten. Die Förderung derartiger Produkte war mit bisherigen pneumatischen Fördersystemen zum Teil unmöglich. Das System kann auch zur Förderung von
Kohle bei z.B. Kohledruckvergasungsanlagen angewandt werden.

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Claims

3C24568 Anmelderin Wy 2001 Eisenbau Wyhlen GmbH, 7889 Grenzach-Wyhlen 26.6.1980 Sche/by Verfahren und Vorrichtung zur pneumatischen Förderung von Materialien Ansprüche

1. Verfahren zur pneumatischen Förderung von pulver-und/ oder granulatformigen Schüttgütern und/oder schwerfliessenden und/oder klebrigen und/oder abrasiven und/oder empfindlichen und/oder feuchten Materialien in einer rohrförmigen Förderleitung, die über ihre Länge aus mehreren in Abständen hintereinander in die Förderleitung einmündenden Gasleitungen mit Gas versorgt wird, wobei die Gasleitungen von einer By-pass-Leitung ausgehen, dadurch gekennzeichnet, dass in jeder einzelnen Gasleitung (18) an einer Stelle (19, 20) vor der Einmündung in die Förderleitung (10) Schallgeschwindigkeit des Gases erzeugt wird.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einer rohrförmigen Förderleitung und einer dieser parallelen By-pass-Leitung, von der einzelne Gasleitungen ausgehen, die in Förderrichtung in Abständen hintereinander in die Förderleitung einmünden, gekennzeichnet durch ein überkritisches Verhältnis des Druckes in der By-pass-Leitung (16, 17) zum Druck in der Förderleitung (10), und ferner dadurch, dass in den Gasleitungen (18) jeweils eine Dosiereinrichtung (19, 20) angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei Verwendung von Druckluft als Fördergas das Verhältnis des Druckes in der By-pass-Leitung zum Druck in der Förderleitung mindestens 2 : 1 beträgt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass in den Gasleitungen als Dosiereinrichtung jeweils eine Düse angeordnet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass in den Gasleitungen (18) als Dosiereinrichtung jeweils eine.Lochblende (20) angeordnet ist.

6.. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 5, dadurch geknnzeichnet, dass die Dosiereinrichtung hinsichtlich der durch sie hindurchströmenden Gasmenge verstellbar ausgebildet ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass in den Gasleitungen als Dosiereinrichtung jeweils ein geeichtes Nadelventil angeordnet ist.

8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 - 7, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Gasleitungen (18) jeweils aus einem ersten Leitungsabschnitt (21) mit an dessen Ende angeordneter Dosiereinrichtung (2 0) und einem zweiten Leitungsabschnitt (23) mit an dessen Anfang angeordneten Filter (22) bestehen und dass die beiden Leitungsabschnitte durch eine dichtende Verschraubung (24) lösbar miteinander verbunden sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die dichtende Verschraubung (24) zugleich zur Fixierung der Dosiereinrichtung (20) einerseits und des Filters (22) andererseits dient (Fig. 2).

10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die By-pass-Leitung (16, 17) als Hochdruck-By-pass-Speicher mit im Verhältnis zu dem Gesamtvolumen aller einzelnen Gasleitungen (18) grossem Speichervolumen ausgebildet ist.

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11. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufgäbesender für das zu fördernde Material einerseits und der Hochdruck-By-pass-Speicher andererseits (16, 17) von getrennten Druckgasquellen gespeist werden.

12. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufgabesender für das zu fördernde Material und der Hochdruck-By-pass-Speicher (16, 17) aus einer gemeinsamen Druckquelle gespeist werden, von der zwei Leitungszweige ausgehen, wobei der eine Leitungszweig unmittelbar zu dem Hochdruck-By-pass-Speicher und der zweite Leitungszweig über eine Druckreduziervorrichtung zu dem Aufgabesender führt.

13. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Gasleitungsteil (23) hinter der Dosiereinrichtung (19) einen gegenüber dem Durchgangsquerschnitt der Dosiereinrichtung erweiterten Querschnitt aufweist.

14. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der an die Förderleitung (10) angeschlossene, hinter der Dosiereinrichtung (19) liegende Gasleitungsteil (23) als Rohrstutzen ausgebildet ist, der unter einem spitzen Winkel, vorzugsweise unter 35°, zur Förderrichtung (29) in die Förderleitung (10) einmündet (Fig. 2).

15. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der hinter der Dosiereinrichtung (19) liegende Gasleitungsteil (23) in einem Wirbelbläser mündet, der mehrere über den Umfang der Förderleitunq verteilte KinbLasüf f nunqcTi v.ui (',«.l.T/.uf ührunq in dio Förch τ 1 c ί tune] aufweist.

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