Pneumatischen Fördersysteme: Durch die richtige Auswahl, Kosten sparen

Manuel Hänggi
Von Manuel Hänggi veröffentlicht am 23.03.2021

Seit über 100 Jahren werden pneumatische Förderanlagen in der Fördertechnik zur Materialförderung von Stückgütern und Schüttgütern eingesetzt und immer weiterentwickelt.

Die Anforderungen an ein geeignetes pneumatisches Fördersystem von Seiten der Industrie sind hoch. Das Produkt muss nicht nur von A nach B transportiert werden. Vielmehr müssen Probleme wie Verschleiß, der Erhalt der Kornstruktur, die Vermeidung von Entmischung und der Erhalt der Produkteigenschaften während der Förderung gelöst werden. Gleichzeitig muss im Zuge steigender Energiekosten ein besonderes Augenmerk auf wirtschaftlich arbeitende Förderanlagen gelegt werden.

Die Ingenieure der Ingtec AG, ehemals Rotzinger Pneumacon AG beschäftigen sich deshalb mit der Technologie unterschiedlichster pneumatischer Fördersysteme.

Welche Fördermethoden gibt es?

Generell unterscheidet man zwischen Niederdruck und Dichtstromfördersystemen. Niederdruckfördersysteme sind Flugförderungen.

Übersicht pneumatische Förderungen/ Fördersysteme:

Pneumatische Forderanlagen / Fördersysteme: Förderprinzipien

Wie funktioniert eine Flugförderung?

Gefördert wird entweder mit Unterdruck, der sogenannten Saugförderung oder mit Überdruck, der Flugförderung.

Flugförderungen transportieren Schütt- und Stückgüter mit geringer Produktbeladung und hohen Strömungsgeschwindigkeiten (ca. 20 bis 30 m/s abhängig vom Fördergut und der Förderstrecke) und niedrigem Druck.

Pneumatische Förderanlagen / Fördersysteme: Flugförderung Druck

Die Geschwindigkeit in der Rohrleitung muss so hoch sein, dass sich das zu fördernde Gut nicht in der Leitung absetzen kann.

Hierfür gilt es als Erstes die Schwebegeschwindigkeit des Fördergutes zu ermitteln sowie den Druckverlust während der Förderung, der durch Parameter wie Rohrleitungslänge, Durchmesser, Anzahl und Form der Bögen beeinflusst wird. Anschließend kann die notwendige Förderluftmenge sowie der Förderdruck berechnet werden.

Zur Drucklufterzeugung werden Gebläse, Ventilatoren, Seitenkanalverdichter oder Drehkolbengebläse eingesetzt.

Über einen Aufgabeschuh oder eine Zellenradschleuse wird das Fördergut dosiert dem Luftstrom zugeführt.

Bei der Saugförderung sitzt der Ventilator / das Gebläse zusammen mit Filter und Polizeifilter am Ende des Förderprozesses und erzeugt mittels Unterdruck den Förderstrom.

Pneumatische Förderanlagen / Fördersysteme: Flugförderung Vakuum

Das Produkt wird über eine Sauglanze, einen Aufgabeschuh oder eine Zellenradschleuse dem Luftstrom zugeführt.

Bei der Flugförderung wird die Förderluft mit Überdruck am Anfang dem Luftstrom zugeführt.

Dieses Förderverfahren wird vorwiegend für leicht zu fördernde Schüttgüter und kürzere Distanzen als bei einer Flugförderung mit positivem Druck verwendet.

Zusammenfassung:

  • Druckbereich ca. bis 0,8 bar durch Gebläse
  • Hohe Fördergeschwindigkeiten von ca. 20 bis 30 m/s
  • Große Luftmengen
  • Geringe Produktaufladung mµ
  • Nicht geeignet für schleißende oder schwer förderbare Produkte

Dichtstromförderungen

Bei der Dichtstromförderung wird mit einem höheren Druck gefördert als bei Flugförderanlagen. Dieser Druck wird mittels Kompressoren erzeugt. Die sich daraus ergebenden Vorteile sind eine höhere Produktaufladung bei niedrigeren Fördergeschwindigkeiten.

Die Geschwindigkeit ist regelbar. Auf diese Weise können empfindliche oder abrasive Produkte schonender gefördert werden.

Pfropfenförderungen

Durch Einblasen von Luft mit höherem Druck als dem Förderdruck können Produktpfropfen in der Förderleitung erzeugt werden, die sich wie eine Rohrpost durch die Rohrleitung schieben.

Pneumatische Förderanlagen / Fördersysteme: Pulscon

Diese Pfropfenförderungen wurden im Laufe der letzten Jahrzehnte immer weiter entwickelt, zum Beispiel durch Bläser an exponierten Stellen oder Bypassleitungen.

Pneumatische Förderanlagen / Fördersysteme: Dichtstrom

Bypassförderungen

Eine Weiterentwicklung der bestehenden Bypass Systeme stellt das patentierte Bypassfördersystem AIRCONDOS© der Firma Ingtec dar.

Pneumatische Förderanlagen / Fördersysteme: Aircondos

Der wesentliche Unterschied gegenüber bekannten Dichtstromförderungen (Schubförderungen) besteht darin, dass über eine Bypassleitung auf der gesamten Förderstrecke Fluidisier- und Förderluft in die Förderleitung eindosiert wird. Die Fördergeschwindigkeit kann durch Erweiterung der Rohrquerschnitte annähernd konstant gehalten werden.

Durch ein überkritisches Druckverhältnis wird in der Gasdosiereinrichtung annähernd Schallgeschwindigkeit erzeugt. So wird sichergestellt, dass zu jeder Zeit, unabhängig vom Förderdruck, eine definierte Luftmenge durch jede Einblasstelle (Lavalldüse) strömt. Auf diese Weise werden Materialpfropfen, die sich in der Rohrleitung bilden, stets mit dem AIRCONDOS- Bypass System aufgelöst und eine einwandfreie Dichtstromförderung wird gewährleistet.

Die Anzahl und Anordnung der Einblasstellen wird individuell für jede Anlage ausgelegt. Auf diese Weise können äußerst schwerfließende Produkte, wie TiO2 oder Bleistaub störungsfrei gefördert werden, Stopfer oder Anbackungen in der Rohrleitung werden vermieden oder extrem schleißende Produkte, wie Korund oder Silizium können durch niedrige Fördergeschwindigkeiten verschleißarm gefördert werden.

Unterschied zur normalen Bypassleitung:

Ohne das AIRCONDOS Bypass- System besteht die Gefahr des Verstopfens der Rohrleitung, da die Einblasluft den Weg des geringsten Widerstandes wählt, d.h. die Luft entweicht durch die freien Einblasstellen der normalen Bypassleitung.

Pneumatische Foerderanlagen bzw. Foerdersysteme: Bypass

Zusammenfassung:

  • Niedrige Fördergeschwindigkeiten von 0,5 bis ca. 8m/s
  • Abrasive Produkte können langsam gefördert werden
  • Schonende Förderung von empfindlichen Produkten
  • Sichere Förderung von schwerfließenden Produkten
  • Keine Anbackungen in der Rohrleitung
  • Keine Stopfer
  • Anfahren von vollen Rohrleitungen ist möglich
  • Die Leitung muss nicht leer gefahren werden

Welches Fördersystem eignet sich für welches Schüttgut?

Generell kann man sagen, dass leichte gut fließfähige Schüttgüter, wie z.B. Kunststoffgranulate, Holzpellets oder Holzstaub mit Flugförderungen kostengünstig gefördert werden können.

Für schwer fließende oder anbackende sowie schleißende Schüttguter ist eine Dichtstromförderung mit Bypass- System geeignet.

Für die Auslegung eines Fördersystems müssen aber noch viele weitere Faktoren berücksichtigt werden, wie Fördermenge, Förderleitungslenge, Anzahl der Bögen, Aufgabesituation und Abwurfsituation, sowie die Kombination mit mechanischen Förderungen.

Auch die Lagerung bzw. Austragung aus Silos oder Empfangsbehältern spielt eine wichtige Rolle für den störungsfreien Betrieb einer Gesamtanlage. Mit Hilfe unserer Fluidisierungen, wie sie auch in unseren pneumatischen Sendegefäßen zum Einsatz kommen, können wir anbackende oder schwerfließende Schüttgüter wie Bleistaub, Titandioxid oder Ähnliche problemlos austragen und so ein schnelles Entleeren sicherstellen.

Falls Sie Probleme bei der Austragung haben, zögern Sie bitte nicht uns zu kontaktieren. Wir beraten Sie gerne und arbeiten geeignete Lösungen für Ihr Problem aus.

Fazit:

Die richtige Auswahl der Förderart ist ein wesentlicher Bestandteil für ein störungsfreies, wartungsarmes und kosteneffizientes Betreiben Ihrer Anlagen.

Gerne sind wir Ihnen bei der Auswahl behilflich und beraten Sie gerne bei der Lösung Ihrer Aufgabenstellung. Dies gilt neben Neuanlagen auch für Modernisierungen und Erweiterung bestehender Anlagen.

Wir begleiten Sie von der Planungsphase der Anlage, über den Anlagenbau und die Inbetriebnahme hinaus und unterstützen Sie auch bei der Wartung der Anlagen.

Für Modernisierungen und Erweiterungen.

Häufig gestellte Fragen:

Für welche Produkte eignet sich eine Dichtstromförderung mit AIRCONDOS Bypass- System?

  • Für abrasive Produkte, wie z.B. Korund, Silizium, Quarzsand uvm.
  • Für schwerstfließende Schüttgüter wie Titandioxid, nasser Feinsand, Bleistaub, Farbpigmente, Metallpulver, Russe, uvm.
  • Für empfindliche Produkte wie geröstete Kaffeebohnen, Perlit, vernetzbares Polyäthylen

Kann eine volle Förderleitung wieder angefahren werden?

Bei einer Flugförderung im Allgemeinen nicht.

Bei einer Dichtstromstromförderung mit AIRCONDOS Bypass- System kann eine volle Förderleitung mit Hilfe der Einblasstellen wieder angefahren werden.

Sogar bei schweren Schüttgütern, wie Bleistaub mit einem Schüttgewicht von 2,2 kg/l und mehr, wurden zu Demonstrationszwecken volle Förderleitungen wieder angefahren und mit Hilfe des Bypasssystems sicher entleert ohne, dass die Förderleitung demontiert und gereinigt werden musste.

Wird ein Quetschventil nach dem Sender benötigt?

Die pneumatischen Sender der Ingtec AG werden für schwerfließende Schüttgüter Fluidböden und Fluidisierstreifen im Konus des Senders eingesetzt.

Mit Hilfe der Fluidisierung werden die Schüttgüter fließfähig wie Wasser und benötigen keine vorgeschalteten Quetschventile, die geschlossen werden um den Sender mit Druck vorzuspannen und dann zu fördern (hoher Verschleiß der Quetschventile).

Manuel Hänggi
Manuel Hänggi - CEO / Dipl. Ing. Maschinenbau (BA)

Manuel Hänggi studierte Maschinenbau an der BA Lörrach. Der Spezialist für Anlagenbau und Verfahrenstechnik hat 20 Jahre Erfahrung im Bau von Anlagen. Seit 2019 leitet er das Familienunternehmen in der zweiten Generation.