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Die Förderung von Schüttgütern ist für viele Betreiber von chemischen Anlagen längst zur Routine geworden, obwohl das Handling vieler Schüttgüter sehr individuell erfolgt. Die enorme Vielzahl an Fördermethoden entspricht der großen Zahl von Produkten, die gefördert werden müssen; aber auch den unterschiedlichen Betriebsbedingungen, in die die Fördertechnik zu integrieren ist. Neben der Fördermenge und der zu überwindenden Entfernung spielt beispielsweise auch die bauliche Situation eine wichtige Rolle. Während für Förderstrecken von wenigen Metern meist Schnecken- oder Vibrationsförderer eingesetzt werden, finden für längere Entfernungen mechanische Förderer wie Bänder oder Becherwerke Verwendung. Doch es gibt eine ganze Reihe von Anwendungen, wo diese Förderarten nicht mehr den Anforderungen der Anwender entsprechen. Die pneumatische Förderung von Schüttgütern kann in vielen Fällen eine Alternative darstellen. Da keine bewegten Teile vorhanden sind, ist der Wartungsaufwand entsprechend gering, die Leitungsführung entsprechend flexibel. Dadurch lassen sich pneumatische Fördersysteme einfach in bestehende Anlagen integrieren. Da es sich um ein geschlossenes System handelt, kommt es meist bei sensiblen Schüttgütern zum Einsatz. Pneumatische Fördersysteme werden in Dichtstromförderung und Flugförderung unterteilt. Bei der Flugförderung bewegen sich die zu fördernden Partikel annähernd als Einzelpartikel durch die Rohrleitungen. Dieser Förderzustand stellt sich ein, wenn das Verhältnis der Produktmenge zur Luftmenge, die so genannte Beladung, etwa 10bis 15kgProdukt pro kgLuft beträgt.

Produktschonende Förderung

Hingegen arbeitet die Dichtstromförderung mit Beladungen, die fünf- bis zehnmal so hoch sind. Die Förderleitung ist dicht gefüllt, das Produkt bewegt sich in Pfropfen, die den gesamten Rohrquerschnitt ausfüllen. Aus der fünf- bis zehnmal geringeren Luftmenge ergibt sich eine entsprechend geringere Fördergeschwindigkeit. Während bei der Flugförderung Geschwindigkeiten von etwa 20m/s üblich sind, arbeitet die Dichtstromförderung meist bei 2bis 3m/s; es sind sogar noch geringere Geschwindigkeiten möglich. Daraus ergibt sich unmittelbar, dass die Dichtstromförderung eine sehr produktschonende Förderung ist. Damit gleichbedeutend: Die Förderung ist entsprechend auch verschleißarm für die Rohrleitungen. Diese werden auch bei stark abrasiven Produkten nur wenig beansprucht. Denn Partikelabrieb und Rohrverschleiß hängen unmittelbar von der Partikelgeschwindigkeit ab. So zieht beispielsweise eine Verdoppelung der Partikelgeschwindigkeit einen mehr als fünffachen Verschleiß nach sich.

Die wesentlichen Bauteile einer pneumatischen Dichtstromförderanlage sind ein Vorlagebehälter, das Sendegefäß, die Förderrohrleitung mit Boostern und ein Abscheidebehälter mit Filter. Die Förderung selbst erfolgt semi-kontinuierlich, das heißt, das Produkt gelangt zunächst in den Vorlagebehälter. Von dort aus wird das Sendegefäß befüllt. Wenn dieses voll ist, wird es geschlossen und mit Druckluft beaufschlagt. Das Produkt wird so durch die Förderleitung in den Abscheidebehälter transportiert. Wenn das Sendegefäß leer ist, wird die Druckluftzufuhr unterbrochen und der Zyklus beginnt von neuem mit dem Befüllen des Sendegefäßes.
Der Fördervorgang ist von den Eigenschaften des Produktes abhängig. Hier sind neben der Partikelgröße auch die Schüttdichte, die Fließfähigkeit oder das Lufthaltevermögen entscheidend. Auf Grund dieser Eigenschaften stellt sich in der Rohrleitung ein Förderzustand ein, der durch die Länge und die Geschwindigkeit der Produktpfropfen geprägt ist, die sich durch das Rohr bewegen. Die Länge der Pfropfen bedingt den für die Förderung nötigen Druck. Deshalb ist es wichtig, die Pfropfen möglichst kurz zu halten. Dies kann einerseits durch eine hohe Luftmenge erreicht werden. Diese zieht aber auch eine entsprechend höhere Fördergeschwindigkeit nach sich. Andererseits können Booster verwendet werden. Diese werden in regelmäßigen Abständen an die Förderleitung montiert. Sie führen so genannte Sekundärluft zu. Dadurch werden Pfropfen, die auf ihrem Weg durch das Rohr immer länger werden, wieder aufgespaltet. Das wiederum hat geringe Förderdrücke, geringe Luftmengen und demzufolge auch niedrige Geschwindigkeiten zur Folge – und letztendlich auch eine sehr geringe Partikelzerstörung. Typische Fördergeschwindigkeiten betragen 0,5m/s zu Beginn der Leitung und 2,5m/s am Ende. Die Ausstattung der Förderleitung mit Boostern bietet – neben der Möglichkeit der langsamen Förderung – eine weitere Option: Die Förderung kann jederzeit auch bei gefüllter Rohrleitung unterbrochen werden. Dadurch kann beispielsweise der so genannte Endschwall vermieden werden, der immer dann auftritt, wenn am Ende des Förderzyklus die komprimierte Luft aus dem Sendegefäß die Rohrleitung frei bläst. Dadurch treten hohe Geschwindigkeiten auf, die kaum kontrolliert werden können. Unterbricht man hingegen die Förderung, wenn das Sendegefäß leer, aber die Rohrleitung noch voll ist, unterbleibt dieser Endschwall. Durch die Booster werden die Produkte in der Rohrleitung wieder fluidisiert, so dass die unterbrochene Förderung fortgesetzt werden kann.
Möchte ein Betreiber vor einer möglichen Neuinstallation einer Dichtstromförderanlage wissen, wie sich sein Produkt bei der Förderung verhält und welcher Abrieb zu erwarten ist, sind Versuche nötig. Ammag bietet im österreichischen Gunskirchen Anwendern eine solche, 40m lange Teststrecke für Versuche an. Die Rohrleitung hat 100mm Durchmesser, die Förderleistung beträgt etwa 5000kg/h. Im Unternehmen selbst wurden bereits über 500 unterschiedliche Materialien auf ihre Dichtstrom-Tauglichkeit hin untersucht. Dazu gehören beispielsweise Quarz, Kaolin, Flugasche, Schlacke, Soda, Glas, Zement, aber auch Lebensmittel wie Zucker, Kaffeebohnen, Mehl oder Koriander.

Fazit: Mit der Dichtstromfördertechnik lassen sich hoch flexible, auf das jeweilige Produkt sowie auf die baulichen Gegebenheiten abgestimmte Fördersysteme realisieren. Dabei sind auch Förderwege von mehr als 1000m Länge möglich. Überall dort, wo es auf produktschonende Förderprozesse ankommt, sind Dichtstromförderanlagen eine gute Wahl.

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