METHOD FOR THE PNEUMATIC EMPTYING OF A PRESSURE VESSEL FILLED WITH POWDERED MATERIAL

Abstract: 1. Method of pneumatic discharge of fine-grained material from a storage container (1) into a pressurised feed pipe (2) in which the material in the storage container is under a regulable pneumatic pressure and passes out of the storage container through a regulable pneumatic nozzle (5) into the feed pipe and the pneumatic nozzle and the pneumatic container pressure are regulated as a function of the desired quantity of material discharged, characterised in that a) the quantity of material discharged is continuously determined by weighing of the container, b) in the event of deviation of the quantity of material discharged from the predetermined theoretical value the pneumatic nozzle is regulated so as to keep the quantity of material discharged constant, c) and when the limits of the range of regulation of the pneumatic nozzle are reached, the pneumatic pressure in the container is also regulated in such a way that the pneumatic nozzle remains within its range of regulation.

Description: im Behälter im Sinne einer Konstanthaltung der Gut austragsmenge geregelt werden. Die der vorliegenden Erfindung vorausgehenden umfangreichen Versuche haben jedoch gezeigt, dass auch dieses bekannte Verfahren dann versagt, wenn der in der Förderleitung herrschende Druck raschen Schwankungen unterliegt. Muss beispielsweise feinkörniges Gut aus dem Vorratsbehälter in eine Förderleitung eingetragen werden, die als Blasversatzleitung dient (bei der also das feinkörnige Gut, etwa Zement, mit grobkörnigem Material in dieser Förderleitung gemischt und gemeinsam weitertransportiert werden soll), so stellen sich in dieser Förderleitung vielfach rasche Druckschwankungen mit einer Frequenz unter 1 Hz ein. Benutzt man nun den in der Förderleitung herrschenden Druck als Ausgangsgrösse für die Regelung, so ergibt sich eine sehr unerwünschte Instabilität der Regelung mit der Gefahr störender Pendelerscheinungen. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung der geschilderten Nachteile ein Verfahren der eingangs genannten Art dahin weiterzuentwickeln, dass auch bei raschen Druckschwankungen in der Förderleitung eine stabile Regelung und ein gleichmässiger Austrag des feinkörnigen Gutes aus dem Vorratsbehälter mit geringer Abweichung vom Sollwert gewährleistet ist. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst,. dass a) die Gutaustragsmenge durch Wiegen des Behälters laufend ermittelt wird, b) bei einer Abweichung der Gutaustragsmenge vom vorgegebenen Sollwert zunächst die pneumati sche Düse im Sinne einer Konstanthaltung der Gutaustragsmenge geregelt wird c) und dann, wenn die Grenzen des Regelbereiches der pneumatischen Düse erreicht werden, zusätz lich der pneumatische Behälterdruck derart ge regelt wird, dass die pneumatische Düse inner halb ihres Regelbereiches bleibt. Bei dem erfindungsgemässen Verfahren wird somit eine etwa auftretende Änderung der Gutaustragsmenge durch laufendes Wiegen des Vorratsbehälters erfasst. Dadurch wird die Regelung von raschen Schwankungen des in der Förderleitung herrschenden Druckes nicht beeinflusst. Änderungen des Druckes in der Förderleitung wirken sich vielmehr erst dann auf die Regelung aus, wenn sie langsam genug erfolgen bzw. gross genug sind, um eine Änderung der Gutaustragsmenge zu bewirken. Man erreicht auf diese Weise eine erwünschte Glättung bzw. Dämpfung der von Druckschwankungen in der Förderleitung verursachten Wirkungen und gelangt damit auch bei Schwankungen des in der Förderleitung herrschenden Druckes zu einer Konstant haltung der aus dem Vorratsbehälter ausge tragenen Gutmenge mit sehr geringer Abweichung vom Sollwert. Hierzu trägt wesentlich bei, dass bei einer festgestellten Abweichung der Gutaustragsmenge vom vorgegebenen Sollwert zunächst die pneumatische Düse im Sinne einer Konstanthaltung der Gutaustragsmenge geregelt wird. Dieser Regeleingriff erfolgt mit ganz geringer Ansprechverzögerung, da er auf das unmittelbar vor dem Eintritt in die Förderleitung stehende Gut wirkt. Erst beim Auftreten besonders grosser Abweichungen der Gutaustragsmenge vom vorgegebenen Sollwert, wenn also die Grenzen des Regelbereiches der pneumatischen Düse erreicht werden, erfolgt zusätzlich eine Beeinflussung des pneumatischen Behälterdruckes, durch die die pneumatische Düse in ihrem Regelbereich gehalten bzw. unverzüglich wieder in diesen Regelbereich zurückgeführt wird. Da grosse Abweichungen der Gutaustragsmenge vom vorgegebenen Sollwert im allgemeinen nicht rasch auftreten, genügt für die Korrektur dieser Abweichungen die mit etwas grösserer Ansprechverzögerung wirksame Verstellung des Oberdruckes im pneumatischen Behälter. Durch das erfindungsgemässe Verfahren wird damit erreicht, dass Änderungen der Gutaustragsmenge vom vorgegebenen Sollwert unabhängig von in der Förderleitung auftretenden raschen Druckschwankungen zuverlässig festgestellt werden und dass die Korrektur dieser Regelabweichungen mittels der ständig in ihrem optimalen Regelbereich gehaltenen pneumatischen Düse feinfühlig und mit grosser Ansprechge schwindigkeit erfolgt. Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemässen Verfahrens ist in der Zeichnung veranschaulicht. Fig.1 zeigt ein Schema einer Anlage zum pneumatischen Austrag von feinkörnigem Gut aus einem Vorratsbehälter 1 in eine unter Druck stehende Förderleitung 2. Der Vorratsbehälter 1 stützt sich auf Druckmessdosen 3 ab, die an eine Schaltung 4 angeschlossen sind. Die Schaltung 4 enthält im wesentlichen eine Waage und einen Rechner. Der trichterförmig ausgebildete untere Teil des Vorratsbehälters 1 ist über eine pneumatische Düse 5 an die Förderleitung 2 angeschlossen, die mit einer Luftversorgung 6 verbunden ist und das Gut in Richtung des Pfeiles 7 zu einem nicht dargestellten Verbraucher führt. Zwischen der Luftversorgung 6 und der Anschlussstelle der die pneumatische Düse 5 enthaltenden Leitung 8 sind ein Luftmengenmesser 9 und ein Stellglied 10 angeordnet, die mit einem Regler 11 verbunden sind. Der obere Bereich des Vorratsbehälters 1 ist über eine Leitung 12, in der sich ein Stellglied 13 befindet, an eine Luftversorgung 14 angeschlossen, die den Behälterdruck (den sog. Oberdruck) erzeugt. Nicht veranschaulicht sind weitere bekannte Einzelheiten des Vorratsbehälters 1, wie die Anschlusslei tungen zur Zuführung des Gutes zum Vorratsbehälter. sowie pneumatische Auflockerungseinrichtungen im trichterförmigen unteren Teil des Behälters. Die pneumatische Düse 5 ist über eine Leitung 15, in der sich ein Stellglied 16 befindet, an eine Luftversorgung 17 angeschlossen. Das Stellglied 16 ist ebenso wie das Stellglied 13 über eine Steuerleitung 18 bzw. 19 mit der Schaltung 4 verbunden. Die Schaltung 4 steht ferner über eine Leitung 20 mit den Druckmessdosen 3 und über eine Leitung 21 mit dem Regler 11 in Verbindung. Ein Sollwertgeber 22 dient zur Eingabe eines Sollwertes der Gutaustragsmenge in die Schaltung 4. Die Funktion der Anlage gemäss dem erfindungsgemässen Verfahren ist folgendermassen: Durch die Wirkung des im Vorratsbehälter 1 auf der Gutsäule lastenden Oberdruckes wird das Gut bei ge öffneter Düse 5 über die Leitung 8 in die Förderleitung 2 eingetragen. Zu diesem Zweck muss der im Vorratsbehälter 1 herrschende Oberdruck grösser als der Druck in der Förderleitung 2 sein. Die Gutaustragsmenge (pro Zeiteinheit) des Vorratsbehälters 1 wird hierbei einerseits durch die Druckdifferenz zwischen dem Behälterdruck (Oberdruck) und dem Druck in der Förderleitung 2 und andererseits durch die wirksame öffnungsgrösse der pneumatischen Düse bestimmt (letztere ist in bekannter Weise als eine pneumatische Einschnürdüse ausgeführt, wobei die der pneumatischen Düse 5 über die Leitung 15 zuge führte Steuerluftmenge den wirksamen Öffnungsquer-. schnitt der Düse bestimmt). Entsprechend einem vom Sollwertgeber 22 vorgegebenen Sollwert ermittelt der in der Schaltung 4 enthaltene Rechner geeignete Werte für den pneumatischen Behälterdruck und den öffnungsquerschnitt der pneumatischen Düse 5 und stellt diese Werte über die Steuerleitungen 18, 19 und die Stellglieder 16 bzw. 13 entsprechend ein. Anhand von Fig.2 seien nun die Regelvorgänge erläu tert, die auftreten, wenn sich der in der Förderleitung 2 herrschende Druck PF mehr oder weniger stark ändert. Fig.2 zeigt die Abhängigkeit zwischen der zeitlichen Gutaustragsmenge d G/t (c.h. der der Austragsinenge entsprechenden Gewichtsänderung des Vorratsbehälters pro Zeiteinheit) und dem Oberdruck PO. Für einen bestimmten Druck PF1, der in der Förderleitung 2 herrscht, ist einer gewünschten zeitlichen Gutaustragsmenge AG5/t ein bestimmter Oberdruck Pos1 zugeordnet. Der betreffende Arbeitspunkt ist in Fig.2 mit A1 bezeichnet (einer gewünschten grösseren Gutaustragsmenge A GT 5/tntsprechen ein vergrösserter Oberdruck P1 und der Arbeitspunkt A' os beim gleichen Druck PF1 in der Förderleitung 2). Treten nun kleine Schwankunoen der Gutaustragsmenge auf (etwa durch rasche kleine Schwankungen des in der Förderleitung 2 herrschenden Druckes so liefert die Schaltung 4 (die ein entsprechendes Signal von den Druckmessdosen 3 erhält) ein Regelsignal an das Stellglied 16 der pneumatischen Düse 5. Hierdurch wird der öffnungsquerschnitt der pneumatischen Düse 5 so verändert, dass die ge wünschte Gutaustragsmenge iE G5/t aufrechterhalten wird. Der durch die pneumatische Düse 5 gegebene Regelbereich um den Arbeitspunkt A1 ist in Fig.2 durch den Doppelpfeil 25 sowie die Begrenzungslinien 26, 27 des senkrecht schraffierten Bereiches gekennzeichnet. Tritt nun eine grössere Abweichung der Gutaustragsmenge vom SollwertG5/t auf, ändert sich beispielsweise der Druck in der Förderleitung 2 von PF1 auf PF2 (wobei PF2 kleiner als PF1 sei), so kann die Ausregelung dieser Änderung der Gutaustragsmenge nicht mehr über die pneumatische Düse 5 erfolgen (deren durch die Linien 26, 27 gekennzeichneter Regelbereich wird hierbei überschritten). Bei konstant gehaltenem Oberdruck Pos1 würde der Arbeitspunkt von A1 auf A3 springen. Hier greift nun zusätzlich die Regelung des Oberdruckes ein. Die Schaltung 4 liefert an das Stellglied 13 ein Signal, durch das im angenommenen Fall der Oberdruck vom Wert P auf den Wert Pos2 zu rückgeführt wird. Bei diesem verringerten Wert des Oberdruckes ergibt sich bei dem neuen (verringerten) Druck PF2 in der Förderleitung 2 dieselbe zeitliche Gutaustragsmenge A G5/t (Arbeitspunkt A2). Kleinere Schwankungen der Gutaustragsmenge, die nun im Be reich des Arbeitspunktes A2 auftreten, werden wie der durch die pneumatische Düse 5 ausgeregelt. Deren Regelbereich (um den Arbeitspunkt A2) ist durch den Doppelpfeil 28, die Begrenzungslinien 29, 30 und die horizontale Schraffur gekennzeichnet. Bei einem praktischen Anwendunasbeispiel des erfindungsgemässen Verfahrens wird aus dem Vorratsbehälter eine vorgewählte Zement-Austragsmenge mit kleiner Regelabweichung (+ 38) kontinuierlich in eine unter einem Druck von 3 bis 5 bar stehende Blasversatzleitung gefördert, die zum Transport von grobkörnigem Schiefer dient. In dieser Blasversatzleitung muss sich der Zement gleichmässig mit dem Füllstoffschiefer mischen. Bedingt durch Mischund Transportvorgänge sowie gegebenenfalls auch durch verbraucherseitige Einflüsse kann hierbei der pneumatische Druck in der Blasversatzleitung mit einer Frequenz von etwa 0,25 Hz schwanken. Bei dem erfindungsgemässen Verfahren haben diese raschen Druckschwankungen jedoch keinen Einfluss auf den gleichmässigen Austrag des Gutes aus dem Vorratsbehälter. Verfahren zum pneumatischen Austrag von Gut aus einem Vorratsbehälter Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum pneumatischen Austrag von feinkörnigem Gut aus einem Vorratsbehälter in eine unter Druck stehende Förderleitung, wobei das Gut im Vorratsbehälter unter einem regelbaren pneumatischen Behälterdruck steht und aus dem Vorratsbehälter über eine regelbare pneumatische Düse in die Förderleitung gelangt und wobei die pneumatische Düse und der pneumatische Behälterdruck in Abhängigkeit von der gewünschten Gutaustragsmenge geregelt werden. Es ist bekannt (DE-A- 2 105 733), die Austragsmenge eines fluidisierten Feststoffes aus einem mit einer Waage versehenen Druckbehälter mit Hilfe des pneumatischen Behälterdruckes (des sog. Oberdruckes) zu regeln. Unterliegt jedoch der Druck in der Förderleitung raschen Schwankungen, so versagt dieses bekannte Verfahren, da die Regelung der Gutaustragsmenge über den Oberdruck schon wegen der Massenträgheit des im Druckbehälter befindlichen Gutes mit einer beträchtlichen Ansprechverzögerung verbunden ist. Es ist weiterhin ein Verfahren zum Gutaustrag aus einem mit einer pneumatischen Düse versehenen Druckbehälter bekannt (GB-A- 10 21 645), bei dem der Druck und der Massenfluss in der Förderleitung gemessen und in Abhängigkeit von den hierbei ermittelten Werten die pneumatische Düse und der Oberdruck

Claims: Patentansprüche: 1. Verfahren zum pneumatischen Austrag von fein körnigem Gut aus einem Vorratsbehälter in eine unter Druck stehende Förderleitung, wobei das Gut im Vorratsbehälter unter einem regelbaren pneumatischen Behälterdruck steht und aus dem Vorratsbehälter über eine regelbare pneumatische Düse in die Förderleitung gelangt und wobei die pneumatische Düse und der pneumatische Behälter druck in Abhängigkeit von der gewünschten Gut austragsmenge geregelt werden, dadurch gekennzeichnet, dass a) die Gutaustragsmenge durch Wiegen des Behäl ters laufend ermittelt wird, b) bei einer Abweichung der Gutaustracsmenge vom vorgegebenen Sollwert zunächst die pneumati sche Düse im Sinne einer Konstanthaltung der Gutaustragsmenge geregelt wird c) und dann, wenn die Grenzen des Regelbereiches der pneumatischen Düse erreicht werden, zu sätzlich der pneumatische Behälterdruck der art geregelt wird, dass die pneumatische Düse innerhalb ihres Regelbereiches bleibt.

Inventors: ARBELETCHE, CARLOS, BALZAU, GERHARD
Applicants: KRUPP POLYSIUS AG
Application year: 1983
Main classification: B65G53
IPC codes: C21B5, B65G53