Fachartikel

 

Artikel in der Fachzeitschrift "Schüttgut", Ausgabe Februar 2004

 

Pneumatische Gipsverladung ohne Staubemissionen

Die unterschiedlichsten Schüttgüter müssen zum Be-/ bzw. Verarteilungsstandort oder auch Verbraucher transportiert werden. Der Transport erfolgt zumeist über Silofahrzeuge, Bahnwaggons oder Schiffsverkehr. In den letzten Jahren wurden besonders Fragen der Anlagenverfügbarkeit, der Automatisierung, der Leistungssteigerung und nicht zuletzt der Umweltbeeinflussung, wie z.B. Staubemissionen, bei der Planung von Transportanlagen berücksichtigt.

Für Transporte in das Ausland setzt ein führender Hersteller von Gipsprodukten ein in Europa bislang einzigartiges Spezialschiff ein. Dieses Schiff wird mit Hilfe von Druckluft d.h. einer Druckgefäßförderanlage beladen.

Das Verfahren gilt als umweltfreundlich und kostengünstig. Dies bedingt durch die Tatsache, dass es sich bei einer Druckgefäßförderung um ein geschlossenes Fördersystem handelt, bei dem keine Staubemissionen entstehen. Zudem müssen wöchentlich 50 LKW weniger über die Straßen rollen.

Die Firma Pneumatische Fördersysteme Eschweiler (PFE) wurde mit dem kompletten Bau der Förderanlage betraut. Die Anlage wurde als so genannte Zwillingsförderanlage konzipiert. D.h. während ein Fördergefäß fördert wird das andere befüllt. Hierdurch wird es möglich die Totzeiten zu minimieren und die Förderleistung um etwa 20% einzustellen.

Die notwendige Druckluft liefert der Bordkompressor des Schiffes. Die Förderentfernung beträgt ca. 260 m. Die Inbetriebnahrne erfolgte im Juni 2003. Bereits wenige Stunden nach Inbetriebnahme konnte die garantierte Förderleistung um etwa 20% übertroffen werden.

 

Rohrreißer detektieren

Für den Betreiber einer Müllverbrennung wurden von PFE die Kessel 1 bis 5 mit neuen Entaschungssystemen für Kesselasche des 2., 3. und 4. Zuges ausgerüstet. Neben den Druckgefäßförderanlagen wurden Rohrförderschnecken, Vorbrechschleusen, Sicherheitsbrecher und der Stahlbau installiert, so dass eine betriebsichere Förderung ermöglicht wurde. Innovativ bei der Anlage sind die im System integrierten Feuchtigkeitsmessungen, die bei einem Rohrreißer im Verbrennungskessel verhindern, dass Wasser in das Fördersystem gelangt, was zu Störungen führen würde.

 

Entaschung einer Biomassenverbrennung

Ein weiteres Projekt konnte im Mai 2003 in Belgien erfolgreich abgeschlossen werden. Ein finnisches Großunternehmen der Papierherstellung beauftragte die PFE mit dem Bau der kompletten pneumatischen Entaschung ihrer Biomasseverbrennungsanlage.

E-Mail: info@pfe-gmbh.de

 

Artikel in der Fachzeitschrift "Schüttgut", Ausgabe März 1999

 

Komponenten für die pneumatische Fördertechnik

Die pneumatische Fördertechnik erfordert für die Auslegung, neben den theoretischen Kenntnissen über Schüttgüter, eine Vielzahl an praktischen Erfahrungen mit den unterschiedlichen Stoffen und ihrem Verhalten beim pneumatischen Transport. Bedingt durch die Vielfältigkeit der Stoffe und Aufgabenstellungen werden bei der Ausarbeitung der Anlagenkonzeptionen unterschiedlichste Komponenten ausgewählt, um die gestellten Anforderungen erfüllen zu können.

Gerade bei der Förderung mittels Druckgefäßförderung im Mittel- und Hochdruckbereich von ca. 1.0 - 6,0 bar (pe) ist es äußerst wichtig, geeignete Komponenten einzusetzen und damit die Wirtschaftlichkeit und Betriebssicherheit der Anlage zu gewährleisten. Die Firma PFE, Pneumatische Fördersysteme Eschweiler, verfügt als Anlagenbauer im Bereich der pneumatischen Fördertechnik über weitreichende Erfahrungen in der Ausführung solcher Anlagen und damit auch im Bereich der einzusetzenden Bauteile.

Die Aufgabenschwerpunkte liegen in der Förderung von Kessel- und Filteraschen, Herdofenkoks, Kalk, Gips, Zement, Sand, Quarzsand, getrocknetem Klärschlamm, Glasfasern, Glasgemenge, Kunststoffgranulaten u.v.a.m.

Als Eigenkonstruktionen werden z.B. eingesetzt: Einlaufventile im Bereich der Druckgefäßförderung, Fluidisationseinrichtungen zum homogenen Eintrag des Produktes in die Förderrohrleitung, Beschleunigungsdüsen zur Erhöhung der Förderleistung und Vermeidung von Verstopfungen. Siebeinrichtungen zur Absiebung von Grobkorn, spezielle hochverschleißfeste Umlenkbögen mit auswechselbaren Schleißstutzen, Verteiler-/ Sammelstationen zur Beschickung verschiedener Empfangsbehälter, Verteilweichen als Zwei-, Drei- oder auch Vier-Wege-Weiche, spezielle Ventile für die Pfropfenförderung usw.

 

Verteilweichen

Rohrleitungsweichen bewähren sich seit Jahren im Bereich der Schüttgutverteilung, hier insbesondere in der pneumatischen Fördertechnik. Die Vorteile liegen u.a. in der robusten Bauweise der Weichen, den geringen Baumaßen, die den Einbau auf engstem Raum zulassen, sowie den nachgewiesen hohen Standzeiten.

In folgenden Industriezweigen sind PFE Rohrleitungsweichen bereits erfolgreich im Einsatz: In der Baustoffindustrie, in Kohlekraftwerken und Müllverbrennungsanlagen bei der Förderung von Filter-und Kesselaschen, REA-Restprodukten, Aktivkohleförderung in der chemischen Industrie bei der Förderung von Kunststoffgranulaten und Füllstoffen, in der Glasindustrie bei der Förderung von Glasgemenge, Glasfritten, Glasbruch, Glaskugeln, sowie im Lebensmittelbereich und der Tierfutterindustrie.

 

Konstruktionsmerkmale:

• Druckluftbeaufschlagtes Abdichtungssystem mittels Profildichtung, druckdicht bis 10 bar (Pe)
• Totraum freier Durchgang, hohe Standzeiten
• Verteilerschlauch oder Rohrgelenk, je nach Fördergut
• Gehäuse und Schieberplatte aus Stahl, Edelstahl oder Aluminium, Anschlussflansche PN 10 oder nach Kundenwunsch
• Wartungsarmer eloktro-pneumatischer Antrieb, komplett montiert mit sämtlichem Zubehör und anschlussfertig verschlaucht
• Größen: DN 40 - 250
• Temperaturbereich: -25°C - 250°C

 

Umlenkbögen

Einsatzbereiche der Umlenk-, Sammel und Verteilerstationen finden sich überall dort, wo es auf hohe Standzeiten, eine platzsparende Bauweise und betriebssicheren Transport des Fördergutes ankommt.

Die Konstruktionsmerkmale sind die flexiblen Schweißkonstruktion, die beliebige Umlenkwinkel zulässt und im Bedarfsfall vor Ort angepasst werden kann, das systembedingte Fördergutpolster während des Transports und die Möglichkeit, die Umlenkungen "hochverschleißfest", mit Prallplatte und austauschbaren Austrittstutzen auszurüsten.

Die Standzeiten der hochverschleißfesten Umlenkungen liegen hierbei um ein Vielfaches über denen herkömmlicher Systeme. Gerade bei der Förderung abrasiver Güter, wie z.B. Kesselasche 2./3. Zug aus Müllverbrennungsanlagen oder auch Glasgemenge, sind nachweislich über 6-fach höhere Standzeiten erzielt worden.

Die Umlenkungen können auf Wunsch doppelwandig mit einer Drucküberwachung versehen werden, so dass Kontaminationen sicher vermieden werden.

 

Artikel in der Fachzeitschrift "Schüttgut", Ausgabe Februar 1996

 

Sichere und wirtschafltliche pneumatische Förderung von Kesselaschen in Müllverbrennungsanlagen

Die Firma Pneumatische Fördersysteme Eschweiler GmbH (PFE) baut komplette schlüsselfertige pneumatische Fördersysteme für staubförmige und körnige Schüttgüter.

Zum Liefer- und Leistungsprogramm zählen u.a. Druckgefäßförderanlagen in der Ausführung als diskontinuierliche oder kontinuierliche Förderanlagen, die, je nach Einsatzbereich, im Flug-, Dichtstrom- oder Pfropfenförderverfahren arbeiten. Durchblasschleusen- und Injektorsysteme, als auch stationäre und mobile Saugförderanlagen sowie Komponenten wie z. B. Rohrleitungsweichen, hochverschleißfeste Umlenk-und Verteilerstationen sowie Ein-und Auslaufarmaturen für Druckgefäße runden des Programm ab.

Das Unternehmen verfügt über weitreichende Erfahrungen bei der pneumatischen Förderung von u.a. Kessel- und Filteraschen. Reststoffen aus MVA, Herdofenkoks, Kalk, Gips, Zement, Quarzsand und Glasgemengen sowie insbesondere im Bereich von abrasiven und scblecht fließenden Fördergütern wie z. B. Kesselaschen aus den 2. und 3. Zügen von Müllverbrennungsanlagen. Hierbei ist. neben den gesetzlichen Erfordernissen und der unabdingbaren Forderung nach hoher Verfügbarkeit für derartige Anlagen, nicht zuletzt den wirtschaftlichen Aspekten in der Anlagenkonzeption Rechnung zu tragen.

PFE projektiert derzeit pneumatische Förderanlagen für drei Kessel in einer Müllverbrennungsanlage im Raum Köln. Im Anlagenkonzept spiegelt sich inbesondere die hohen Anforderungen an die Betriebssicherheit der Anlage wider. Zu berücksichtigen ist hierbei neben hohen Temperaturen die mit fortschreitender Reisezeit der Müllkessel einhergehende sukzessive Veränderung der Asche. Während in den ersten Monaten nach einer Kesselreinigung überwiegend feinkörnige Asche anfällt, ist zum Ende der Reisezeit beim "Raußblasen“ mit steinharten Abplatzungen und Korngrößen von über 150mm zu rechnen. Hierdurch bedingt wird eine geeignete Brechvorrichtung vor dem Fördergefäß notwendig, die das Endkorn für eine sichere pneumatische Förderung aufbereitet (s. Abb.).

Im vorliegenden Fall wurde hierfür eine Prallmühle gewählt. Prallmühlen bewähren sich seit Jahren im Bereich der Zerkleinerung von Kesselaschen in MVA. Die Endkorngrößen liegen zwischen 2-10 mm, wobei ein vereinzeltes Spritzkorn größer 10 mm keinen negativen Einfluß auf die Förderung hat.

Im Anschluß an die Prallmühle ist ein Vorratsbehälter vorgesehen, der als Pufferbehälter während der Förderung dient. Dieser ist so groß dimensioniert, daß die anfallenden Aschemengen während der diskontinuierlichen Förderung aufgenommen werden können und damit ein Abschalten der vorgeschalteten Zuführorgane auf Notfälle beschränkt bleiben kann. Als Überfüllsicherung für den Vorbehälter dient eine Füllstandsonde, die die vorgeschalteten Zuführorgane im Notfall abschaltet.

Das unter dem Vorratsbehälter befindliche Druckgefäß verfügt mit 300 Litern Inhalt über ausreichende Leistungsreserven, um evtl. vorgebunkertes Material in kürzester Zeit abtransportieren zu können. Der obere Druckverschluß des Fördergefäßes erfolgt hierbei über ein selbstdichtendes und selbstreinigendes, pneumatisch betätigtes Kegelventil, das sich seit Jahren im täglichen Einsatz bewährt.

Die Fluidisation der Asche im Druckgefäß erfolgt über ein spezielles Edelstahlgewebe, welches als Bestandteil des Belüftungsbodens einen wichtigen Beitrag zum sicheren Eintrag des Fördergutes in die Förderrohrleitung leistet. Eine im Druckgefäß integrierte Ringspaltdüse beschleunigt die Asche nach Eintritt in die Rohrleitung und wirkt stabilisierend auf den Materialaustrag.

Eine zusätzliche Sicherheitseinrichtung in Form einer integrierten Stopferschutzschaltung verhindert zuverlässig das Überfüllen und Verstopfen der Rohrleitung. Hierfür wird kontinuierlich der Förderdruck im System überwacht, der einen Indikator für die Beladung der Rohrleitung darstellt. Bei erhöhtem Förderdruck wird das Austragssystem deaktiviert und damit die Materialzufuhr in die Rohrleitung gestoppt. Über eine zweite Ringspaltdüse werden zusätzliche Luftmengen zugegeben und die Förderrohrleitung damit freigespült.

Luftqualität und Luftmengen beeinflussen bekanntlich im hohen Maß die Wirtschaftlichkeit und Betriebssicherheit einer pneumatischen Förderanlage. Im vorliegenden Fall werden die benötigten Luftmengen bauseitig in entsprechender Qualität zur Verfügung gestellt. Die Luftmengenregulierung während der Förderung erfolgt in Abhängigkeit des anstehenden Förderdruckes über eine spezielle Werksluftentnahmestation.

Diese Luftmengenregelung gewährleistet einen minimalen Druckluftverbrauch während der Druckaufbauphase sowie am Ende der Förderung. Teure Energie für die Drucklufterzeugung wird eingespart und der Verschleiß im Förderrohrsystem minimiert.

Des komplette Förderrohrleitungssystem wurde aus Sicherheitsaspekten als Schmelzbasaltrohrleitung mit integrierter elektrischer Verschleißüberwachung gewählt. Hierbei werden die Schmelzbasalteinsätze am Außenmantel mit einem elektrischen Leiter umwickelt, der an beiden Rohrenden jeweils in Flanschnähe nach außen geführt wird und dort für eine Überwachungemessung zugäng!ich ist. Schleißt nun das innere Schmelzbasaltrohr an irgendeiner Stelle vollständig durch, trifft das Fördermedium als nächstes auf den elektrischen Leiter und greift diesen an. Ist dieser dann ebenfalls vollständig durchtrennt, läßt sich dies durch eine elektrische Messung erfassen [1]. Die betroffenen, verschlissenen Segmente der Rohrleitung werden hierbei auf dem Vor-Ort Schaltschrank mittels Klartextanzeige frühzeitig gemeldet. Dies geschieht mit einer ausreichenden Standzeitreserve, so dass genügend Zeit für die Planung der notwendigen Instandhaltungsmaßnahmen bleibt. Anlagen- und Umweltverunreinigungen durch plötzlich undicht werdende Förderrohrleitungen sowie die Gefährdung des Betriebspersonals durch kontaminierte Staube werden somit sicher vermieden.

Die Steuerung der Anlagen erfolgt über autarke Black-Boxen in SPS-Technik. Am Vor-Ort Schaltschrank liefert ein Blindschaltbild mit integrierten LED's einen schnellen Überblick über den jeweiligen Anlagenzustand. Ein Text-Display liefert detaillierte Meldungen, Hintergrundinformationen, Einstelldaten und dergleichen mehr, die als Klartext aus der Steuerung abgerufen werden können.

Die betonte Ausrichtung der Anlagen auf eine hohe Betriebssicherheit und Verfügbarkeit wird durch den Einsatz eines Feldbussystems sowie die Ankopplung an die übergeordnete Steuerung mittels Kommunikationsprozessor, wodurch weitere wertvolle Hilfen zur Bedienung, Beobachtung und Diagnose geschaffen werden, nochmals unterstrichen.

 

Literaturhinweis:

[1] Produktintormation der Th. Scholten GmbH & Co.