cav – Prozesstechnik für die Chemieindustrie 01.2020

Vergleich der unterschiedlichen Fördersysteme für eine Linie
Teilsystem 1
Teilsystem 2
Teilsystem 3
Fördersystem
Pneumatische
Flugförderung
Saugbetrieb
Hydraulische
Förderung
Pneumatische
Flugförderung
Druckbetrieb
Pneumatische
Dichtstrom -
förderung
Druckbetrieb
Förderentfernung [m]
139
1000
1000
176
Luftvolumenstrom [Nm 3 ]
5480
11100
2930
Leerblasvolumenstrom [Nm 3 /h]
5000
Wasservolumenstrom [m 3 /h]
130
Rohrdurchmesser [mm]
219,1 bis 273
abgestuft
219,1
219,1 bis 406,4
abgestuft
273 bis 323,9
abgestuft
Feinanteilerzeugung [ppm]
111
10
786
35
Kupplungsleistung
Pumpen/Kompressoren [kW]
220
37 + 90
796
244
Im Cyclo-Feeder werden
Granulat und Flüssigkeit
gemischt. Das Trägermedium
wird tangential in den Cyclo-
Feeder via Pumpe gefördert,
während der Feststoff von
oben zugegeben wird.
Energieverbrauch pro Jahr
(bei 8000 h/a) [MWh]
Produktverlust pro Jahr
(bei 8000 h/a) [t]
1320*
53
1016
*Berücksichtigung von 75 % der Designleistung aufgrund unterschiedlicher Förderwege
5
6368
377
1464*
17
Die gewonnenen Förderdaten wie Wasser -
volumenstrom, Produktdurchsatz und Förderdruck
werden entsprechend den Auslegungsgrundlagen
rückgerechnet und in Zusatzdruckverluste
umgerechnet. Es besteht
darüber hinaus die Möglichkeit die Grenzkonzentration
und die kritische Geschwindigkeit
zu bestimmen, die für die Auslegung
industrieller Anlagen verwendet werden.
Eine weitere wichtige Eigenschaft, die im
Rahmen von Versuchen ermittelt werden
muss, ist die Wasseraufnahme des Förderguts.
Aufgrund der typischen Verweilzeiten
von 10 bis 20 min im System, besteht die
Möglichkeit, dass die Produkte Feuchte aufnehmen.
Dies muss im Vorfeld überprüft
werden, um ggf. besondere Maßnahmen für
die Trocknung vorzusehen.
Einsatz in der Praxis
Für die Anbindung eines 1000 m entfernten
Logistikhubs an eine Produktionsanlage
wurde nach einer technischen Lösung gesucht.
Die ursprüngliche Option war die
Realisierung des Transports in das neue
Außenlager über Silofahrzeuge mit einer
Kapazität von 25 t je Fahrzeug. Dies würde
bei dem vorhandenen Ausstoß der Produk -
tion vier bis fünf Fahrten pro Stunde erfordern
und ließe sich kaum automatisieren.
Dementsprechend wurden zwei Förder -
linien á 60 t/h benötigt, die sich jeweils
aus drei Teilsystemen zusammensetzen.
Da die gesamte Produktionsmenge aus unterschiedlichen
Teilanlagen stammt, wurde
zunächst ein System verwendet, das mithilfe
einer pneumatischen Saugförderung die
Teilströme zu einem neuen Übergabepunkt
in der Produktionsanlage zusammenführt,
um von dort in den Abtransport in die neue
Logistik einzuspeisen.
Für den folgenden langen Abtransport wurde
ein Vergleich von pneumatischer und hydraulischer
Förderung hinsichtlich Energieverbrauch
und Produktabrieb ausgearbeitet,
um die Grundlage für die Auswahl des Förderverfahrens
zu treffen. Im Fall der pneumatischen
Förderung muss das Produkt am
Ende des langen Transportabschnitts gesichtet
werden. Bei der hydraulischen Förderung
ist dagegen keine Sichtung erforderlich,
da der Feinanteil quasi vollständig im
Fördermedium verbleibt. Allerdings muss
der Feststoff nach der hydraulischen Förderung
getrocknet werden.
An diesen Transport schließt sich noch die
Verteilung auf die unterschiedlichen Lagersilos
mithilfe der pneumatischen Dichtstromförderung
an.
Fazit
Wie der Vergleich (siehe Tabelle) zeigt, beträgt
der Energieverbrauch für das hydraulische
Fördersystem nur etwa 1/6 dessen der
pneumatischen Förderung. Ein bemerkenswerter
Unterschied ergibt sich auch in der
Feinanteilerzeugung, die letztendlich Produktverlust
darstellt. Der eingesparte Abrieb
beträgt pro Linie etwa 372 000 kg pro Jahr
und die zusätzlich eingesparte Energie etwa
5350 MWh pro Jahr. Weitere Vorteile liegen
in der hohen Betriebssicherheit und der höheren
Produktqualität.
Zeppelin hat in den letzten 24 Monaten drei
hydraulische Fördersysteme mit 60 t/h und
Förderentfernungen von 700 bis 1000 m
für Polyethylen geliefert und in Betrieb genommen.
Damit hat sich dieses Verfahren
auch bei der Herstellung von Polyolefinen
etabliert. Größere Durchsätze und Entfernungen
sind möglich und können bei Bedarf
realisiert werden.
[1] Weber, M.et al. Strömungsfördertechnik,
Handbuch, Krausskopf Verlag, Mainz, 1974
www.prozesstechnik-online.de
Suchwort: Zeppelin
AUTOR:
HANS SCHNEIDER
General Manager
Process Design,
Zeppelin Systems
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