Pneumatische Fördersysteme

Pneumatische Fördersysteme mit Schneckenpumpen dienen dem kontinuierlichen Transport von feinkörnigen Schüttgütern. Infolge der geringen Abmessungen von Pumpe und Förderleitung sind sie unverzichtbar und oft die einzige Möglichkeit einen neuen Transportweg zu realisieren.

Zu einer derartigen Anlage gehören 5 Komponenten:

• Verdichter
• Staubpumpe
• Förderleitung
• Absaugeinrichtung für den Zulaufbehälter
• Abscheidefilter für den Förderstrom

Alle 5 Komponenten werden grundsätzlich von uns aufeinander abgestimmt.

Ein Nachteil der Schneckenpumpe war in der Vergangenheit die erhebliche Abhängigkeit von den Schüttguteigenschaften. Änderten sich die Eigenschaften des Gutes, wofür es verschiedene Gründe geben kann, dann kam es oft zu Leistungsabfall, häufigen Betriebsstörungen bis hin zur völligen Förderunfähigkeit. Sehr geringe zugeführte Mengen führten ebenfalls zu Fördereinschränkungen.

Abhilfe konnte hier die Vertikal Schneckenpumpe schaffen. Als vorläufig letzter Stand ist die HB-Vertikal-Schneckenpumpe mit 2 gängiger fliegender Schnecke mit kardanisch aufgehängter Rückschlagklappe und strömungstechnisch optimiertem Ausblasgehäuse anzusehen. ie auftretenden drei Hauptstörquellen bei einem pneumatischen Förder­system werden vom Fachmann schnell erkannt und sind überschaubar.

1. Die Pumpe ist kein Dosierorgan, denn sie fördert genau soviel wie ihr ungehindert zugeführt wird, nämlich von null bis zu einer maximalen Grenze. Ursache für Förderstörungen ist oft das Unverständnis von Seiten der Betreiber über die Teilluftströmungen, die den Massengutstrom zum Erliegen bringen können. Vorhandene Betriebsentstaubungs­systeme sind oft nicht ausreichend bemessen oder hoffnunslos verstopft.
2. Die Förderleitung und die Mischdüse müssen auf die Förderleistung der Pumpe abgestimmt und dimensioniert werden Fremdkörper, die im Mahlgut enthalten sind, z. B. Cylpepsreste aus der Mühle1 können ebenfalls zur Blockade der Schnecke führen.
3. Bei Veränderungen der Schüttguteigenschaften reagieren Horizontal- Schneckenpumpen besonders empfindlich.

• Beispiel Kalkhydrat bei Rauchgasentschwefelungsanlagen: Änderung zum hochaktiven Hydrat.
• Beispiel Kohlenstaub für Feuerungen oder zur Abgasreinigung: Änderung zum hochaktiven Kohle- oder Koksstaub.
• Beispiel Filterstaub: Änderung zu immer feinerem und chemisch umgewandelten Staub.
• Beispiel Bypass-Staub: Änderung zu immer höheren Chlor- oder Schwefelanteilen.

Will man diesem drastisch erhöhten Einsatzspektrum gerecht werden, dann bietet die HB-Vertikal-Schneckenpumpe eine überraschend gute Möglichkeit.

So ist diese Pumpe eine notwendige Weiterentwicklung und keine Alternative zu den Horizontal-Schneckenpumpen, wie aus der nun folgenden Beschreibung einer pneumatischen Förderanlage zu ersehen ist.
Fast schon auf den ersten Blick läßt das Schnittbild die Arbeitsweise des Fördersystems gut erkennnen.

Die HB-Vertikal-Schneckenpumpe

 

Allgemeine Funktionsweise

Das Fördergut strömt von oben oder durch die Rückwand in den Zulauf­behälter, wird dort fluidisiert, fließt gleichmäßig in den Schneckenschacht, wo es von den Schaufeln erfasst und nach unten bewegt wird. Es prallt gegen die Rückschlagklappe, verdichtet sich dort zu einem Stopfen, fließt in das Injektorgehäuse und wird vom Fördergasstrom in die Förderleitung eingeschleust. Über eine horizontale Beschleunigungsstrecke und einen oder mehrere Umlenktöpfe erreicht das Fördergut den Abscheidetopf und schließlich den Auffangbehälter, z. B. ein Silo.

Die wichtigsten Details

Zulaufbehälter mit Fluidisiereinrichtung
Drei grundsätzlich verschiedene Strömungen sind zu berücksichtigen:

• Einströmen der Staubmassen in den Zulaufbehälter und Weiter strömen in das Pumpengehäuse
• Senkrecht dazu die Fluidgasströmung
• Entgegengesetzt, entlang der Schnecke nach oben, die Leckgasströmung

Unsere Zulaufbehälter wurden auf diese Anforderungen hin konstruiert. Direkt oberhalb des Pumpeneinlaufs ist genügend Raum zum Absaugen des Leck- und des Fluidgases eingeplant.
Zum Fluidisieren ist in den Zulaufbehälter eine leicht auswechselbare offene Fließrinne aus DynapooreÔ-Laminat eingelegt, die bis an die Schnecke reicht. Ein untergebautes Seitenkanalgebläse erzeugt die benötigte Fluidgasströmung.

Die Sichtfenster zeigen den entscheidenden Vorteil der HB-Vertikal-Schneckenpumpe. Das wenige rückströmende Leckgas fließt im obe­ren Bereich des Pumpeneinlaufs, deutlich getrennt vom Förder­gut, zur Absaugung in den Behälter. Das läßt sich selbst bei extrem leichten Stäuben, wie Bypass-, Aktivkoksstaub oder Flugasche an den schwachen Staubfahnen beobachten.

Antrieb

Der Antrieb erfolgt durch einen robusten, vierpoligen Drehstrom-Asynchronmotor. Dieser ist grundsätzlich mit Kaltleitern versehen, die den Einsatz  eines Schutzschalters ermöglichen..

Stopfenbildung am Schneckenende
Das aus dem Injektorgehäuse entlang der Schnecke rückströmende Leck­gas wird durch einen gut ausgebildeten Stopfen vor der Rückschlagklappe weitgehend vermieden. Je dichter der Stopfen desto besser die Dichtwirkung. Zu diesem Zweck läßt sich der Anpressdruck der Klappe einstellen.

Gleitringdichtung

Eine Stopfbuchse oder eine ungeschmierte und ungekühlte Gleitring­dichtung genügt hier nicht den Ansprüchen, die an die Gehäuseab­dichtung gestellt werden. Es kommt deshalb ausschließlich die Gleit­ring­dichtung mit Ölvorlage zum Einsatz.

Sensorische Überwachung

Ein einstellbarer Schwingungswächter im unteren Bereich des Lager­trägers meldet permanent Schwingungen, die durch Lager- oder Schnek­ken­verschleiß verursacht werden, sodass vorbeugend Gegenmaßnahmen eingeleitet werden können.
Ein anderer Sensor meldet sinkenden Ölstand in der Ölkammer und damit den notwendigen Austausch der Gleitringdichtung.

Injektor

Die Injektoreinrichtung im unteren Bereich der Pumpe wirkt ähnlich wie eine Laval-Düse, so dass der Druck in der Pumpe immer kleiner ist als der Rückdruck in der Förderleitung. So wird auch hier die Rückströmung der Leckgase entlang der Schnecke eingeschränkt.

Ersatzeilvorhaltung

Die folgenden, durch Verschleiß hauptsächlich betroffenen Teile sollten bevorratet werden:

• die Schnecke
• die Schneckenbuchse
• die Fangdüse
• die Gleitringdichtung