FR2511986A1

FR2511986A1 - PROCESS FOR DOSING PNEUMATICALLY TRANSPORTED BULK MATERIALS

Info

Publication number: FR2511986A1
Application number: FR8214256A
Authority: FR
Inventors: Dieter Heep
Original assignee: Waeschle Maschinenfabrik GmbH
Current assignee: Waeschle Maschinenfabrik GmbH
Priority date: 1981-08-28
Filing date: 1982-08-18
Publication date: 1983-03-04
Also published as: JPS5875218A; LU84353A1; IT1152363B; DE3134180C2; BE894223A; GB2106668A; GB2106668B; IT8222826A0; DE3134180A1; NL8203106A

Abstract

PROCEDE POUR LE DOSAGE DE MATIERES EN VRAC TRANSPORTEES PNEUMATIQUEMENT DANS UNE CONDUITE DE TRANSPORT AU MOYEN D'UNE QUANTITE CONSTANTE DE GAZ TRANSPORTEUR PAR UNITE DE TEMPS, PAR MESURE DE LA DIFFERENCE DE PRESSION D'UNE EXTREMITE A L'AUTRE D'UN SEGMENT DONNE DE LA CONDUITE, COMPARAISON DE CETTE VALEUR EFFECTIVE AVEC UNE VALEUR DE CONSIGNE DE LA DIFFERENCE DE PRESSION ET COMMANDE, EN UNE BOUCLE D'ASSERVISSEMENT FERMEE, DE LA QUANTITE DELIVREE DE MATIERE EN VRAC EN UTILISANT LE RESULTAT DE LA COMPARAISON COMME GRANDEUR DE REGLAGE, CARACTERISE EN CE QU'UNE PRESSION P PROPORTIONNELLE A LA CONTRE-PRESSION P A L'EXTREMITE DE LA CONDUITE DE TRANSPORT EST MESUREE, COMPAREE EN TANT QUE VALEUR EFFECTIVE AVEC UNE VALEUR DE CONSIGNE DE LA CONTRE-PRESSION P ET LE RESULTAT DP DE LA COMPARAISON EST INTRODUIT, EN TANT QUE GRANDEUR DE CORRECTION, DANS LA BOUCLE D'ASSERVISSEMENT FERMEE.PROCESS FOR THE DETERMINATION OF PNEUMATICALLY TRANSPORTED BULK MATERIALS IN A CONVEYOR LINE USING A CONSTANT QUANTITY OF CARRIER GAS PER UNIT OF TIME, BY MEASUREMENT OF THE DIFFERENCE OF PRESSURE FROM ONE END TO THE OTHER OF A GIVEN SEGMENT DRIVING, COMPARISON OF THIS EFFECTIVE VALUE WITH A SET VALUE OF THE PRESSURE AND CONTROL DIFFERENCE, IN A CLOSED LOOP, OF THE QUANTITY DELIVERED IN BULK MATERIAL USING THE RESULT OF THE COMPARISON AS ADJUSTMENT LARGE, CHARACTERIZED IN THAT A PRESSURE P PROPORTIONAL TO THE BACK PRESSURE PA AT THE END OF THE CONVEYOR LINE IS MEASURED, COMPARED AS AN EFFECTIVE VALUE WITH A SET VALUE OF THE BACK PRESSURE P AND THE DP RESULT OF THE COMPARISON IS INTRODUCED, AS A CORRECTION SIZE, IN THE CLOSED LOOP.

Description

L'invention concerne un procédé pour le dosage de matières en vrac,The invention relates to a method for dosing bulk materials,

transportées pneumatiquement dans une conduite de transport au moyen d'une quantité constante de gaz transporteur par unité de temps, par la mesure de la différence de pression d'une extrémité à l'autre d'une section donnée de la conduite, la comparaison de cette valeur effective avec une valeur de consigne de différence de pression, et la pneumatically transported in a transport line using a constant quantity of carrier gas per unit of time, by measuring the pressure difference from one end to the other of a given section of the line, comparing this effective value with a pressure difference setpoint, and the

commande, en une boucle d'asservissement fermée, de la quan- control, in a closed control loop, of the quantity

tité de matière en vrac délivrée en utilisant le résultat de amount of bulk material delivered using the result of

la comparaison comme grandeur de réglage. comparison as an adjustment variable.

Ce procédé, proposé par les auteurs de la présente invention, est basé sur le fait connu qu'avec un débit This process, proposed by the authors of the present invention, is based on the known fact that with a throughput

constant du gaz transporteur et, par suite, une vitesse cons- constant of the carrier gas and therefore a constant speed

tante, la perte de pression entre deux points de la conduite de transport, rapportée à une matière en vrac déterminée, ne dépend que du chargement (/u) du courant de gaz transporteur avec la matière en vrac Pour le dosage de la quantité de matière en vrac, c'est-à-dire pour le maintien d'un certain débit prédéterminé de matière en vrac par unité de temps ou, en d'autres termes, pour le maintien d'un chargement (/u) constant, on peut donc utiliser l'écart entre la valeur de consigne de différence de pression et la valeur effective mesurée de différence de pression comme grandeur de réglage pour la commande de l'organe de distribution de la matière en vrac, par exemple pour la vitesse de rotation d'un sas à aunt, the pressure loss between two points of the transport line, relative to a given bulk material, depends only on the loading (/ u) of the conveyor gas stream with the bulk material For the metering of the amount of material in bulk, i.e. for the maintenance of a certain predetermined flow of bulk material per unit of time or, in other words, for the maintenance of a constant loading (/ u), it is possible to therefore use the difference between the pressure difference setpoint and the actual measured pressure difference value as an adjustment variable for the control of the bulk material distribution device, for example for the speed of rotation d an airlock

roue cellulaire, et obtenir de la sorte une boucle d'asservi- cell wheel, and thus obtain a servo loop

ssement fermée qui maintient constant le débit voulu et pré-réglé de la matière en vrac Le maintien d'une quantité constante de gaz transporteur par unité de temps, qui est ssement closed which maintains constant the desired and preset flow rate of the bulk material Maintaining a constant quantity of carrier gas per unit of time, which is

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l'une des deux conditions préalables nécessaires pour le fonctionnement correct de la boucle d'asservissement fermée, peut être assuré par l'introduction du gaz transporteur dans la conduite de transport, à partir d'un réservoir à air maintenu sous pression constante, au moyen d'une tuyère Laval: en effet, comme on le sait, dans le cas de tuyères Laval, le courant de gaz transporteur-dépend directement de one of the two prerequisites necessary for the correct functioning of the closed control loop can be ensured by the introduction of the carrier gas into the transport line, from an air tank maintained under constant pressure, at means of a Laval nozzle: indeed, as we know, in the case of Laval nozzles, the stream of carrier gas-depends directly on

la pression du gaz en amont de la tuyère La seconde condi- the gas pressure upstream of the nozzle The second condition

tion préalable essentielle pour le fonctionnement correct de la boucle d'asservissement fermée est une contre-pression prerequisite essential for the correct functioning of the closed control loop is a back pressure

constante à l'extrémité de la conduite de transport. constant at the end of the transport line.

Cette condition préalable est satisfaite dans la plupart des cas, car la contre-pression est égale à la This prerequisite is satisfied in most cases, since the back pressure is equal to the

pression atmosphérique Mais il existe également des circons- atmospheric pressure But there are also

tances d'application dans lesquelles cette condition préalable n'est pas satisfaite, par exemple dans le cas du transport pneumatique de charbon pulvérisé dans certains types de fours ou dans des réacteurs pour la liquéfaction et la gazéification application tances in which this prerequisite is not satisfied, for example in the case of pneumatic transport of pulverized coal in certain types of furnaces or in reactors for liquefaction and gasification

du charbon, qui doivent être effectuées avec des contre- coal, which must be carried out with counter

pressions, non seulement élevées, mais aussi et surtout variables, la quantité de matière en vrac dosée par unité de pressures, not only high, but also and above all variable, the quantity of bulk material dosed per unit of

temps devant être maintenue à une valeur prescrite prédé- time to be maintained at a predefined prescribed value

terminée Avec le procédé du genre défini dans le préambule, on n'y parvient toutefois pas, du fait que la contre-pression variable entraîne une variation correspondante de la densité et, par suite, du volume du gaz transporteur Or, lorsque le volume de gaz diminue pour la même section transversale de la conduite, la vitesse du courant de gaz transporteur diminue elle aussi Cela aboutit d'une part à une moindre perte de pression dans des conditions par ailleurs semblables d'une extrémité à l'autre du segment prédéterminé de la conduite, du fait que la différence de pression mesurée est fonction de la vitesse du courant de gaz Mais la diminution de la completed With the process of the kind defined in the preamble, however, this is not achieved, since the variable back pressure results in a corresponding variation in the density and, consequently, in the volume of the carrier gas Or, when the volume of gas decreases for the same cross-section of the pipe, the speed of the conveyor gas stream also decreases. This results, on the one hand, in a lesser pressure loss under otherwise similar conditions from one end to the other of the predetermined segment. of the pipe, the fact that the pressure difference measured is a function of the speed of the gas stream But the decrease in the

différence de pression est interprétée par erreur par l'instal- pressure difference is interpreted by error by the instal-

lation comme une diminution du chargement, pour la compensa- lation as a reduction in loading, for the compensa-

tion de laquelle la quantité de matière en vrac est accrue, tion of which the quantity of bulk material is increased,

ce qui fait donc que le maintien recherché à une valeur cons- so that the desired maintenance at a value cons-

tante de la quantité de matière en vrac transportée par unité aunt of the quantity of bulk material transported per unit

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de temps n'est justement pas atteint. time is just not reached.

C'est pourquoi l'invention a pour but de rendre prati- This is why the invention aims to make practical

cable le procédé du grenre défini dans le préambule, même cable the granule process defined in the preamble, even

dans les circonstances d'application dans lesquelles le trans- in the circumstances of application in which the trans-

port est effectué avec une contre-pression variable. port is carried out with a variable back pressure.

Ce but est atteint par le fait qu'une pression propor- This goal is achieved by the fact that a proportional pressure

tionnelle à la contre-pression-à l'extrémité de la conduite back pressure-at the end of the pipe

de transport est mesurée, comparée en tant que valeur effec- transport is measured, compared as actual value

tive avec une valeur de consigne de la contre-pression et le résultat de la comparaison est introduit dans la boucle tive with a setpoint of the back pressure and the result of the comparison is introduced into the loop

d'asservissement fermée en tant que grandeur de correction. closed feedback as a correction variable.

Des modes avantageux de réalisation de ce procédé Advantageous embodiments of this process

seront décrits ci-après.will be described below.

Le procédé proposé par l'invention repose-sur le fait The process proposed by the invention is based on the fact

constaté que le rapport entre la contre-pression et la dif- found that the relationship between back pressure and diff

férence de pression mesurée d'une extrémité à l'autre d'un segment donné de la conduite peut être représenté sous la forme d'une famille de courbes dont le paramètre est le pressure ference measured from one end to the other of a given segment of the pipe can be represented in the form of a family of curves whose parameter is the

chargement /u Etant donné que dans le cas normal, un charge- loading / u Since in the normal case a charge-

ment tout à fait déterminé est prescrit et doit être maintenu, il est possible de choisir, dans cette famille de courbes, completely determined is prescribed and must be maintained, it is possible to choose, from this family of curves,

celle qui est valable pour le chargement concerné Par ail- that which is valid for the load concerned By ail-

leurs, on connait habituellement la valeur de consigne de la their, we usually know the setpoint of the

contre-pression avec laquelle le transport doit s'effectuer. back pressure with which the transport must be carried out.

A cette contre-pression correspond un point de la courbe choisie Etant donné que les courbes ne présentent qu'une variation relativement faible de pente, la pente de la courbe To this backpressure corresponds a point on the chosen curve Since the curves have only a relatively small variation in slope, the slope of the curve

peut être utilisée, au point déterminé, comme facteur de pro- can be used, at the determined point, as a pro

portionnalité constant pour la détermination de la grandeur de correction à partir de l'écart entre la valeur de consigne constant portionality for determining the correction quantity from the difference between the set value

de contre-pression et la valeur effective de contre-pression. back pressure and the actual back pressure value.

Le procédé suivant l'invention est ci-après expliqué The process according to the invention is explained below

à l'aide des dessins annexés.using the accompanying drawings.

La figure 1 est le schéma d'une installation pour Figure 1 is a diagram of an installation for

l'exécution du procédé proposé.execution of the proposed process.

La figure 2 est un diagramme montrant comment la Figure 2 is a diagram showing how the

différence de pression Ap varie en fonction de la contre- pressure difference Ap varies as a function of the counter

pression P. D'après la figure 1, un brûleur i est alimenté en charbon pulvérisé à partir d'un réservoir 2 au moyen d'une pressure P. According to FIG. 1, a burner i is supplied with pulverized coal from a tank 2 by means of a

conduite de transport pneumatique 3 A cet effet, une souf- pneumatic conveying line 3 For this purpose, a

flante 4 produit, de la manière indiquée avec plus de détails dans le préambule, dans la conduite de transport 3, un courant de gaz transporteur dont la vitesse est constante, au moins au début de la conduite A partir du réservoir 2, le charbon pulvérisé est délivré à la conduite de transport 3 de façon connue en soi, au moyen d'un sas à roue cellulaire 5 qui est flante 4 produces, as indicated in more detail in the preamble, in the transport line 3, a stream of carrier gas whose speed is constant, at least at the start of the line From the tank 2, the pulverized coal is delivered to the transport pipe 3 in a manner known per se, by means of a cell wheel lock 5 which is

commandé par un moteur 6.driven by a motor 6.

Pour assurer la constante requise de la quantité de matière en vrac délivrée au-brûleur par unité de temps, il est procédé, au point 3 a de la conduite de transport, à la mesure de la pression Pl et, au point 3 b de la conduite de transport, à la mesure de la pression P 2 * Dans ces conditions, To ensure the required constant of the quantity of bulk material delivered to the burner per unit of time, the pressure P1 is measured at point 3a of the transport pipe and at point 3b of the transport line, at P 2 pressure measurement * Under these conditions,

la pression P 2 oscille proportionnellement à la contre- the pressure P 2 oscillates in proportion to the counter

pression P qui règne dans le brûleur 1 à l'extrémité de la conduite de transport La pression P 2 est donc corrigée, dans un circuit électrique 7, sous la forme d'une pression P ' a laquelle a été appliquée, comme facteur de correction, la contre-pression variable P, sinon une variation de chargement pressure P which prevails in the burner 1 at the end of the transport pipe The pressure P 2 is therefore corrected, in an electrical circuit 7, in the form of a pressure P 'to which has been applied, as a correction factor , the variable back pressure P, otherwise a variation in loading

qui n'existe pas en réalité serait simulée par la contre- which does not actually exist would be simulated by the counter

pression. La correction est effectuée suivant la formule P P f U p 2 * f(/u) f(p) à cet effet, le circuit 7 reçoit d'une part la valeur de pressure. The correction is carried out according to the formula P P f U p 2 * f (/ u) f (p) for this purpose, circuit 7 receives on the one hand the value of

consigne de la contre-pression P et, d'autre part, le charge- setpoint of the backpressure P and, on the other hand, the load-

ment /u, à partir d'ajusteurs de valeur de consigne corres- ment / u, from corresponding setpoint adjusters

pondants 8 et 9.layers 8 and 9.

A partir des pressions Pl et P 2 ', il est formé, dans un circuit de soustraction 10, la différence de pression corrigée Ap' qui est délivrée, en tant que valeur effective, à un comparateur 11 qui reçoit la valeur de consigne Ap d'un ajusteur de valeur de consigne 12 De son côté, l'ajusteur de valeur de consigne 12 reçoit de l'ajusteur de valeur de consigne 9 la valeur de consigne u, du fait que la valeur de consigne de la différence de pression Ap dépend, de la manière représentée sur la figure 2, non seulement de la From the pressures Pl and P 2 ', there is formed, in a subtraction circuit 10, the corrected pressure difference Ap' which is delivered, as an effective value, to a comparator 11 which receives the set value Ap d a setpoint adjuster 12 For its part, the setpoint adjuster 12 receives from the setpoint adjuster 9 the setpoint u, because the setpoint of the pressure difference Ap depends , as shown in Figure 2, not only of the

contre-pression P, mais aussi du chargement /u Le compara- back pressure P, but also loading / u The compara-

teur 11 délivre à sa sortie la grandeur de réglage N qui modifie la vitesse de rotation du moteur 6 de commande du sas à roue cellulaire 5, dans le sens d'une réduction de tor 11 delivers at its output the variable N which modifies the speed of rotation of the motor 6 for controlling the cell wheel lock 5, in the direction of reducing

l'écart de réglage.the adjustment deviation.

Le procédé décrit peut être égalment réalisé sous une forme simplifiée En effet, si la gamme du taux de chargement The process described can also be carried out in a simplified form Indeed, if the range of the loading rate

u, dans les limites de laquelle l'installation doit fonction- u, within the limits of which the installation must operate-

ner avec un chargement constant, n'est pas trop grande, on peut se passer de l'ajusteur de valeur de consigne 9 Le taux de chargement est alors préétabli uniquement au moyen de l'ajusteur de valeur de consigne 12 pour la différence de pression Ap Pour la correction de P 2 en P 2 ', le facteur f(/u) dans l'équation donnée ci-dessus est alors considéré ner with constant loading, is not too large, you can do without the setpoint adjuster 9 The loading rate is then preset only by means of the setpoint adjuster 12 for the pressure difference Ap For the correction of P 2 to P 2 ', the factor f (/ u) in the equation given above is then considered

comme une constante.as a constant.

Dans le cas le plus simple, en particulier lorsque la contre-pression n'oscille que dans des limites relativement étroites, le facteur f(P) peut être en outre considéré lui aussi comme une constante, ce qui fait que l'équation donnée In the simplest case, in particular when the back pressure oscillates only within relatively narrow limits, the factor f (P) can also be considered as a constant, so that the given equation

ci-dessus prend la forme simplifiée. above takes the simplified form.

P 2 ' = P 2 K.P 2 '= P 2 K.

dans laquelle K est égal à K L(u) K 2 (P), conformément à ce in which K is equal to K L (u) K 2 (P), in accordance with this

qui vient d'être exposé.which has just been exposed.

En principe, il est également possible de parvenir au même résultat, c'est-à-dire au maintien constant du dosage, indépendamment de variations de la contre-pression P, soit par correction de la différence de pression Pl P 2 = ap, soit par correction directe de la grandeur de réglage N en n', mais le problème ne fait qu'être déplacé dans un domaine o il faut que plus de grandeurs (par exemple P 1) soient prises In principle, it is also possible to achieve the same result, that is to say the constant maintenance of the dosage, regardless of variations in the back pressure P, either by correcting the pressure difference Pl P 2 = ap, either by direct correction of the variable of adjustment N in n ', but the problem does nothing but be moved in a field where it is necessary that more quantities (for example P 1) are taken

en considération et, le cas échéant, soient corrigées simul- into consideration and, where appropriate, be corrected simul-

tanément. Sur la figure 2 est représentée la variation de la différence de pression ap = Pl P 2 en fonction de la valeur absolue de la contrepression P pour différentes valeurs du taux de chargement constant /u On peut voir que, pour des variations non excessives de P autour d'une valeur de consigne prédéterminée et pour des valeurs de /u qui ne s'écartent pas trop les unes des autres, avec lesquelles l'installation doit fonctionner, la simplification indiquée ci-dessus, d'après laquelle Ap = P K, est admissible. temporarily. In FIG. 2 is shown the variation of the pressure difference ap = Pl P 2 as a function of the absolute value of the back pressure P for different values of the constant loading rate / u It can be seen that, for non-excessive variations of P around a predetermined set value and for values of / u which do not deviate too much from each other, with which the installation must operate, the simplification indicated above, according to which Ap = PK, is admissible.

Claims

CLAIMS -

1 Process for dosing bulk, trans-

pneumatically carried in a transport pipe by means of a constant quantity of transport gas per unit of time, by measuring the pressure difference from one end to the other of a given segment of the pipe, the comparison of this effective value with a setpoint of the

pressure difference, and control, in a loop of asser-

closed screw, of the quantity of bulk material delivered using the result of the comparison as quantity of

adjustment, characterized in that a pressure (P 2) proportion-

the back pressure at the end of the transport line is measured, compared as the actual value with a set value of the back pressure (P) and the result of the comparison is entered into the loop

closed feedback as a correction variable.

2 Method according to claim 1, characterized in that the correction quantity is used for the correction

of the actual value of the pressure difference.

3 Method according to claim 1 or 2, characterized in that the correction quantity is used for the correction of one of the two pressures (P 1, P 2) for the determination of the effective value of the pressure difference.

4 Method according to any one of the claims there

3, characterized in that the desired loading rate of bulk material (/ u) is applied, as a second quantity

correction, both at the set point of the diff-

pressure reference only at the actual value of the difference

pressure.