DE2850910C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbe­ griff des Anspruches 1.

Bei einem aus der FR-PS 13 01 405 bekannten Verfahren dieser Art wird die Temperatur des Futtermittels im Aus­ gang des Konditionierers durch Öffnen und Schließen des Dampfzufuhrventils konstant gehalten. Für den kontitio­ nierten Rohstoff bzw. das verarbeitete Futtermittel, wird ein günstiger Temperaturwert von vornherein festgesetzt, der auf die vorerwähnte Weise konstant gehalten wird. Dafür ist ein erster Regelkreis vorgesehen. In einem zweiten Regelkreis wird, sobald sich eine konstante Tem­ peratur des Futtermittels eingestellt hat, der Ausstoß des Konditionierers bzw. die Fördermenge zur Pelletpres­ se durch Steuerung eines Steuerorgans zwischen dem Spei­ cher des Futtermittels und dem Konditionierer so verän­ dert, daß die Stromaufnahme des Elektromotors minimal bleibt. Bei der Festsetzung des günstigen Temperatur­ werts für das Futtermittel wird allerdings nicht berück­ sichtigt, daß das Futtermittel inhomogen ist und deshalb nicht bei einem festgesetzten Temperaturwert gleichmäßig gut verarbeitbar ist. Die Kapazität der Pelletpresse kann aufgrund des vorab für das Futtermittel festgesetz­ ten Temperaturwerts nur dann einigermaßen zufriedenstel­ lend genutzt werden, wenn die festgesetzte Temperatur zur Qualität bzw. zu den Verarbeitungseigenschaften des Futtermittels paßt. Bei den durch die Inhomogenität be­ dingten Schwankungen der Qualität bzw. der Verarbei­ tungseigenschaften paßt die festgesetzte Temperatur nicht mehr. Es kann ohne weiteres der Fall eintreten, daß die Presse zwar mit minimalem Stromverbrauch arbei­ tet, der Ausstoß pelletierten Futtermittels jedoch in Relation zur eingesetzten Energie viel zu niedrig ist, bzw. daß die eingesetzte Energie im Verhältnis zum Aus­ stoß viel zu hoch ist. Das bekannte Verfahren ist ferner relativ träge, weil der im Hinblick auf die Stromaufnah­ me geregelte Parameter des Verfahrens die Zufuhr vom Fördergerät zum Konditionierer ist. Bis sich eine Ände­ rung der Zufuhr für den Elektromotor der Pelletpresse bemerkbar macht, verstreicht eine außerordentlich lange Zeitdauer während der mit schlechtem Wirkungsgrad gear­ beitet oder sogar die Verkleisterungstemperatur über­ schritten wird. Zum Einstellen eines einigermaßen stabi­ len Verfahrensablaufs ist eine außerordentliche Sorgfalt und ein großes Geschick der Bedienungspersonen erforder­ lich, die somit primär den tatsächlich erreichten Wir­ kungsgrad des Verfahrens bestimmen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, das mit einem hohen Wirkungsgrad arbeitet und zu Pellets hoher Quali­ tät führt.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst.

Bei diesem Verfahren wird die Dampfzufuhr in strikter Abhängigkeit von der Stromaufnahme des Elektromotors ge­ regelt. Es liegt nur ein einziger Regelkreis vor, wobei die Temperatur am Ausgang des Konditionierers für das Verfahren eine dominierende Rolle spielt. Da die Tempe­ ratur dort überwacht wird, wo das konditionierte Futter­ mittel in die Pelletpresse eintritt und da die Dampfzu­ fuhr in geringem Abstand vor der Temperaturmeßstelle stattfindet, läßt sich das Verfahren feinfühlig über die ermittelte Stromaufnahme führen, denn Änderungen der Dampfzufuhr machen sich rasch am Eingang der Pelletpres­ se bemerkbar. Dazu kommt, daß die Dampfzufuhr abwech­ selnd gesteigert und reduziert wird, wodurch sich ein rasches Herantasten an einen optimalen Verfahrensablauf ergibt. Die Inhomogenität des Futtermittels wird auf diese Weise kompensiert, d. h., das Verfahren paßt sich, wiederum im Hinblick auf eine minimale Stromaufnahme des Elektromotors, an die Änderungen der Verarbeitungseigen­ schaft des Futtermittels an. Aufgrund der Feinfühlig­ keit, mit der das Verfahren betrieben wird und wegen der Unempfindlichkeit gegen Änderungen der Verarbeitungsei­ genschaften des Futtermittels werden ein hoher Wirkungs­ grad und eine hohe Qualität der Pellets erreicht. Die Stromaufnahmekurve über der Temperatur zeigt einen fast flachen Bereich zwischen Kurvenflügeln mit starkem An­ stieg. In Richtung einer Temperaturabnahme ist dieser Bereich durch einen bestimmten Temperaturwert begrenzt, unter dem die Stromaufnahme fast sprunghaft ansteigt. In Richtung einer Temperaturerhöhung ist dieser Bereich durch die Verkleisterungstemperatur begrenzt, bei der die Stromaufnahme ebenfalls sprunghaft ansteigt. Da­ durch, daß bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die Tem­ peratur des Rohstoffes zwischen diesen beiden, vorer­ wähnten Temperaturwerten hin- und herpendelt, innerhalb dessen die Pelletpresse mit gutem Wirkungsgrad und mit minimaler Stromaufnahme arbeitet, wird sowohl für das Futtermittel als auch für die Pelletpresse schonend ge­ arbeitet. An sich wäre es ideal, die Temperatur des Fut­ termittels nahe an der Verkleisterungstemperatur zu hal­ ten. Wegen der Inhomogenitäten des Futtermittels ist dies in der Praxis aber nur mit außerordentlich großem regeltechnischem Aufwand oder überhaupt nicht zu errei­ chen. Erfindungsgemäß wird ein vertretbarer Kompromiß eingegangen, indem die Temperatur in dem eine geringe Stromaufnahme gewährleistenden Bereich pendeln gelassen wird, weil sich dann ein in der Praxis vertretbarer Re­ gelaufwand ergibt.

Spezielle für die Anfahrphase wichtige Verfahrensvarian­ ten gehen aus den Unteransprüchen 2 und 3 hervor.

Unteranspruch 4 gibt die bei der Pelletierung von gemah­ lenem Futtermittel für das Verfahren am günstigsten ge­ haltenen Temperaturwerte an.

Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens wird im folgenden anhand einer Anlage hierfür näher be­ schrieben. Es zeigt

Fig. 1 in schematischer Form eine An­ lage zur Durchführung des Ver­ fahrens und

Fig. 2 ein Diagramm über den Einfluß der Dampfmenge auf den Strom­ verbrauch des Pressenmotors.

Die in Fig. 1 dargestellte Anlage weist einen Silo 10 auf, in dem der Rohstoff, hier gemahlenes Futtermittel, aufbewahrt wird. Der Silo ist unten mit einer fernbe­ dienbaren Siloverschließeinrichtung 11 versehen. Unter der Verschließeinrichtung 11 ist ein Fördergerät 2 auf­ gestellt, hier eine Förderschnecke. Sie ist von einem Motor 5 über ein stufenlos variables Getriebe 6, ein so­ genanntes Cartergang, antreibbar. Die Übersetzung und damit die Drehgeschwindigkeit der Schnecke wird mittels eines Getriebemotors 12 variiert. Durch die Änderung der Übersetzung und damit der Drehgeschwindigkeit der Schnecke kann die beförderte Rohstoffmenge aus dem Silo reguliert werden, da die Drehzahl der Schnecke mit der beförderten Menge proportional ist. Die beförderte Roh­ stoffmenge wird im folgenden mit (n) bezeichnet.

Vom Fördergerät 2 wird der Rohstoff an einen Kaskadenmi­ scher 3 befördert, wo er mittels eines rotierenden Mi­ schers aufgepeitscht wird. Der Mischer wird von einem Motor 13 angetrieben. An diesen Mischer sind vier Dampf­ zuleitungen 7, 8 angeschlossen. Bei der Konditionierung durch die Dampfbeimischung wird der Rohstoff befeuchtet und erwärmt, so daß das spätere Zusammenpressen des Roh­ stoffes zu Pillen in der Presse einfacher vor sich geht. Die Feuchtigkeit wirkt schmierend und das fertige Er­ zeugnis erreicht eine passende Konsistenz, hierunter Zu­ sammenbindungskraft und Härte.

Die Dampfzuleitung wird über Ventile reguliert. Minde­ stens das der Pelletpresse zunächst angeordnete Ventil ist ein fernbedientes Magnetventil 9. Ferner ist ein Hauptabsperrventil 14 vorgesehen. Die zugeführte Dampf­ menge wird im folgenden (DV) bezeichnet.

Von der Konditionierungsanlage 3 wird der befeuchtete Rohstoff durch einen Kanal 15 zur Pelletpresse 1 gelei­ tet. Diese Presse kann mit einer bekannten Ringmatrize versehen sein. In der Matrize rotieren einige Preßräder, die von einem Motor 16 über ein Getriebe 17 mit konstan­ ter Geschwindigkeit gedreht werden. Der Pressenmotor 16 hat während des Betriebes eine Stromaufnahme, die im folgenden (I Motor) bezeichnet wird.

Fig. 2 zeigt in einem Koordinatensystem den Zusammenhang zwischen der Stromaufnahme (I Motor) (Amp) des Pressen­ motors 16 und der beigemischten Dampfmenge, dargestellt durch die Temperatur (T Rohstoff) (°C) des Rohstoffes im Kanal 15 am Presseneintritt.

Im Ablauf des Verfahrens wird nach dem Anwurf der Anlage soviel Dampf (DV) einer gegebenen Menge Rohstoff (n) zu­ geleitet, daß ein Zwischentemperaturwert erreicht wird, der oberhalb der Minimaltemperatur liegt. Die Minimal­ temperatur kann z. B. 50°C, der Zwischentemperaturwert 60°C betragen. Danach wird durch Erhöhen der Umdrehungs­ zahl der Förderschnecke eine weitere Menge Rohstoff zu­ geleitet. Gleichzeitig wird die Dampfmenge (DV) so er­ höht, daß das Verhältnis (DV/n) einigermaßen konstant festgehalten wird.

Nach dieser ersten groben Regelung wird eine Optimie­ rungsregelung durchgeführt. Die Dampfzufuhr (DV) wird jetzt erhöht, wodurch die Temperatur steigt, während die Stromaufnahme (I Motor) gleichzeitig fällt. Die Tempera­ tur steigt bis zur Verkleisterungstemperatur, etwa 90°C, wodurch der Rohstoff in der Presse klebt. Dies hat eine schnell steigende Stromaufnahme zur Folge. Die erhöhte Stromaufnahme (I Motor) und die Temperatur des Rohstof­ fes (T Rohstoff) wird gemessen und die Dampfzufuhr redu­ ziert. Die Ventilstellung, die den Anfang des Verklei­ sterns verursacht wird registriert, und wenn bei einer Temperatur unter 90° wieder ein normaler Betriebszustand eingetreten ist, kann die Optimierungsregelung wieder aufgenommen werden. Dabei wird das Verhältnis (DV/n) jetzt zu einem etwas niedrigeren Verhältnis eingestellt, d. h. die Dampfzufuhr ist kleiner als bei dem Verhältnis, das zur Verkleisterung führte.

Das als Beispiel beschriebene Verfahren ist darauf abge­ stimmt um eine Betriebstemperatur zu pendeln, die bei etwa 80°C liegt. Es hat sich gezeigt, daß die Dampfzu­ fuhr, bei der das Verfahren um einen Optimumspunkt von 90°C pendelt, unverhältnismäßig teuer ist im Vergleich zu der einsparbaren Strommenge. Außerdem ist natürlich eine gewisse Sicherheit gegeben, daß der Verkleiste­ rungspunkt nicht überschritten wird.

Claims (4)

1. Verfahren zum Herstellen von Pellets aus gemahlenem Futtermittel in einer Pelletpresse mit vorgeschaltetem Konditionierer, bei dem das Futtermittel dem Konditio­ nierer zugeführt und durch Mischen unter Dampfzufuhr konditioniert und der durch einen Elektromotor angetrie­ benen Pelletpresse zugeführt wird, wobei die Temperatur des konditionierten Futtermittels und dessen Zufuhr zur Pelletpresse geregelt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Dampfzufuhr in Abhängigkeit von der ermittelten Stromaufnahme des Elektromotors der Pelletpresse abwech­ selnd gesteigert und reduziert wird, derart, daß die Temperatur des konditionierten Futtermittels um einen unterhalb der Verkleisterungstemperatur liegenden Tempe­ raturwert und bis an die Verkleisterungstemperatur hin pendelt, wobei dem Temperaturwert eine minimale Strom­ aufnahme des Elektromotors der Pelletpresse entspricht.

2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch fol­ gende Schritte:

• a) zum Anfahren wird bis zum Erreichen einer erheblich unter der Verkleisterungstemperatur liegenden Mini­ maltemperatur des Futtermittels zwischen der Dampf­ zufuhr und der konstant gehaltenen Fördermenge ein konstantes Verhältnis eingehalten,
• b) ab Erreichen der Minimaltemperatur wird bis zum Er­ reichen der durch die Messung der Stromaufnahme er­ mittelten Verkleisterungstemperatur die Dampfzufuhr gesteigert,
• c) das bei Erreichen der Verkleisterungstemperatur er­ mittelte Verhältnis zwischen der Dampfzufuhr und der Fördermenge des Futtermittels (repräsentiert durch die Stellung wenigstens eines Dampfzufuhrventils und die Drehzahl in der Fördereinrichtung zum Konditio­ nierer) wird registriert,
• d) die Dampfzufuhr wird daraufhin bis zum Erreichen des Temperaturwerts des Futtermittels reduziert, bei dem die minimale Stromaufnahme des Elektromotors gegeben ist,
• e) die Dampfzufuhr wird danach nur soweit wieder ge­ steigert, daß sich ein geringfügig niedrigeres Ver­ hältnis zwischen der Dampfzufuhr und der Fördermenge ergibt als bei der Verkleisterungstemperatur.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zum Anfahren bei einem Zwischentemperaturwert, der oberhalb der Minimaltemperatur liegt und bei welchem die Stromaufnahme ein Minimum aufweist, die Dampfzufuhr und die Fördermenge unter Konstanthaltung ihres gegenseiti­ gen Verhältnisses gesteigert werden.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Minimaltemperatur bei ca. 50°C, die Zwischentemperatur bei ca. 60°C, der Temperaturwert für die minimale Stromaufnahme bei ca. 80°C und die Verkleisterungstemperatur bei ca. 90°C liegen.