Pneumatische Fördersysteme: Funktionsweise und Auswahlkriterien
Pneumatische Fördersysteme werden in verschiedenen Branchen eingesetzt, von der Lebensmittel- und Getränkeindustrie bis hin zum Bauwesen und zur Chemie. Überall dort, wo Schüttgüter effizient, sauber und in großem Maßstab transportiert werden müssen. Die Wahl des richtigen Systems hat direkte Auswirkungen auf die Energiekosten, die Produktintegrität und den betrieblichen Durchsatz.
In diesem Leitfaden finden Sie einen Überblick darüber, wie pneumatische Förderung funktioniert, die Hauptsystemtypen (Druck und Vakuum) sowie die drei Förderphasen. Außerdem finden Sie einen Vergleich zwischen Verdünnungs- und Dichtphasenförderung, der Ihnen hilft, den richtigen Ansatz für Ihr Material und Ihre Anwendung zu identifizieren.
Was ist pneumatische Förderung?
Ein pneumatisches Fördersystem verwendet komprimierte Luft oder Gas, um Schüttgüter (wie Mehl, Zement, Sand oder Plastikpellets) durch eine geschlossene Rohrleitung zu transportieren. Das Material bewegt sich entweder durch Druck (Druckförderung) oder Saugwirkung (Vakuumförderung), wobei die gewählte Phase (dünn, dicht oder transient) durch die Eigenschaften des Materials und die zu überbrückende Entfernung bestimmt wird.
Pneumatische Förderanwendungen
Die pneumatische Förderung umfasst eine Reihe von industriellen Prozessen, die jeweils unterschiedliche Anforderungen an Druck, Entfernung und Material stellen. Die drei häufigsten Anwendungen sind:
- Massengutentladung: die Übergabe von trockenen Schüttgütern von einem Lkw oder Zug in die Lagerung. Dies ist einer der häufigsten Einstiegspunkte für die pneumatische Förderung in Lebensmittel-, Chemie- und Baustoffbetrieben.
- LKW-Entladung: eine spezielle Form der Schüttgutentladung, bei der ein an Bord befindlicher oder stationärer Kompressor den Tankwagen unter Druck setzt und das Material direkt in einen Silo oder Trichter drückt. Dasselbe Prinzip wird auch verwendet, um Material zwischen zwei Produktionsschritten zu transportieren, beispielsweise beim Transport von der Zwischenlagerung zur nächsten Prozessstufe.
- Silo-Fluideisierung: Eine verwandte Anwendung ist die Silo-Fluideisierung, bei der Luft am Boden eines Silos eingeblasen wird, um das gelagerte Material frei fließen zu lassen und Brückenbildung oder Verdichtung zu verhindern. Obwohl es sich dabei nicht um eine Form der pneumatischen Förderung handelt, ergänzt sie häufig Fördersysteme, indem sie einen gleichmäßigen Austrag gewährleistet.
Druck- vs. Vakuumförderung
Druckförderung
Druckförderung (auch als positive Förderung bezeichnet) verwendet Druckluft, um Schüttgut (sei es Zement, Kunststoffpellets oder Getreide) durch eine Rohrleitung vom Ausgangspunkt bis zum Ziel zu drücken. Der Kompressor oder Gebläse befindet sich am Einlass und kann stationär oder mobil sein. Diese Methode eignet sich gut für längere Strecken und höhere Temperaturen, verursacht jedoch bei höheren Geschwindigkeiten einen stärkeren Rohrleitungsverschleiß.
Vakuumförderung
Vakuumförderung (auch als Negativförderung bezeichnet) nutzt Saugkraft, um Material durch die Rohrleitung zu ziehen, wobei der Kompressor oder Gebläse am Endpunkt platziert ist. Da die Luft das Material erreicht, bevor sie durch die Einheit strömt, ist sie sauberer und kühler als bei Druckförderungssystemen, ohne Risiko von Ölmitnahme oder Kompressionswärme, die das Produkt beeinträchtigen könnten. Dies macht sie besonders geeignet für lebensmitteltaugliche und temperaturempfindliche Materialien. Die Reichweite ist im Vergleich zur Druckförderung begrenzter.
Die verschiedenen Phasen der pneumatischen Förderung
Eine Phase in der pneumatischen Förderung bezeichnet die Art und Weise, wie das Material durch das Rohrleitungssystem transportiert wird. Es gibt drei verschiedene Phasen in der pneumatischen Förderung:
- (A) verdünnt
- (B) dicht
- (C) transient
Die folgende Tabelle vergleicht die beiden am häufigsten angegebenen Phasen, um Ihnen bei der Auswahl zu helfen, welche für Ihr Material und Ihre Anwendung am besten geeignet ist.
| Verdünnte Phase | Dichte Phase | |
|---|---|---|
| Wie es funktioniert | Material wird in einem Hochgeschwindigkeitsluftstrom suspendiert | Material bewegt sich bei niedriger Geschwindigkeit in Schüben oder Pfropfen. |
| Luftgeschwindigkeit | Hoch (typischerweise 18–35 m/s) | Niedrig (typischerweise 3–10 m/s) |
| Luftdruck: | Niedrig (bis zu 1 bar) | Hoch (1–4 bar) |
| Durchsatz | Untenliegender | Höher |
| Materialverträglichkeit | Freifließende, nicht abrasiv wirkende Materialien | Empfindliche, abrasive oder zusammenhängende Materialien |
| Rohrleitungsverschleiß | Höher | Untenliegender |
| Am besten geeignet für | Leichtere Materialien über kurze bis mittlere Distanzen | Schwere oder empfindliche Materialien über längere Strecken |
Die Materialien sind wichtig
Nicht alle Schüttgüter verhalten sich in einem pneumatischen Fördersystem gleich. Die falsche Systemwahl kann empfindliche Materialien beschädigen, Verstopfungen verursachen, den Energieverbrauch erhöhen oder Sicherheitsrisiken wie Staubexplosionen bei Anwendungen mit feinem Pulver hervorrufen.
Die wichtigsten Materialeigenschaften, die die Systemauswahl beeinflussen, sind:
- Partikelgröße und Dichte: schwerere oder gröbere Materialien erfordern typischerweise einen höheren Luftdruck und eignen sich besser für die Dichtphasenförderung.
- Abrasivität: Hoch abrasive Materialien verursachen bei hohen Geschwindigkeiten Rohrleitungsverschleiß, weshalb die dichte Phase mit niedriger Geschwindigkeit die sicherere langfristige Wahl ist.
- Empfindlichkeit: Materialien, die leicht zerbrechen (wie Getreide oder bestimmte Lebensmittelzutaten), benötigen eine schonende Handhabung. Die Förderung in dichter Phase bei niedriger Geschwindigkeit reduziert die Produktzerstörung.
- Feuchtigkeitsgehalt: Feuchte oder klebrige Materialien können verklumpen und Rohrleitungen verstopfen. Die Systemauslegung muss dies durch Rohrdurchmesser, Biegungen und Lufttrocknung berücksichtigen.
- Brennbarkeit: feine trockene Pulver können explosionsgefährlich sein, wenn sie in der Luft schweben. Öl-freie Druckluft und geschlossene Rohrleitungen sind wesentliche Sicherheitsanforderungen für diese Anwendungen.
Wählen Sie Ihr Material unten aus, um herauszufinden, welches pneumatische Fördersystem für Ihre Anwendung geeignet ist.
Sind Sie unsicher, welches System für Sie geeignet ist?
Jede Anwendung ist anders. Unsere Spezialisten für Druckluft können Ihnen dabei helfen, das richtige pneumatische Fördersystem für Ihr Material, die Entfernung und die Durchsatzanforderungen auszulegen.
