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Pelletsföderung mittels Luftstrom

20060094

Pelletsföderung mittels Luftstrom

Im Rahmen unsere Studienarbeit hat sich die Gruppe um Eduard Mann, Julia Scheufler, Dominik Stiegler und Robin Fritsche mit der pneumatischen Austragung von Pellets in Wohnraumöfen befasst.

Hierzu ergaben sich drei Methodiken:

  • reines Blasen
  • reines Saugen
  • Kombination Saugen/Blasen

 
Zu jeder Methodik wurden mehrere Konzepte entwickelt, von denen jeweils eines in die Prototypenphase transferiert wurde. In dieser Phase sind die Prototypen "Ansaugstutzen", "Ansauglanze" und "Converter" entstanden und wurden in 4 Versuchsreihen auf Probleme bzw. Vor- und Nachteile getestet.

Der "Ansaugstutzen"(U-förmiges Rohr mit Öffnung) sollte Pellets durch Entnahme von oben mittels reinen Blasen mitreissen und so in den Ofen transportieren. Dies gelang allerdings nur bedingt, da durch die Teilung des Luftstroms Pellets nur vereintzelt in das Rohr gelangen konnten. Der Ansaugstutzen wäre einfach in der Handhabung und kostengünstig, aber ist durch die mangelhafte Pelletförderung nicht weiter zu verfolgen.

Die "Ansauglanze" stellt ein Rohr mit keilförmiger Spitze und seitlichen Ansaugöffnungen dar, das von oben in das Pelletlager gesteckt wird. Bei ersten Tests verstopfte das Rohr was zu stakem Unterdruck im Zwischenlager führte. Durch eine Rotation der Lanze mit geringer Geschwindigkeit konnte ein Verstopfen verhindert und eine beträchtliche Menge Pellets sieben Meter in die Höhe und vier Meter auf diesem Stockwerk gefördert werden. Dieses Konzept ist durch die Verwendung eines 2000Watt Saugers und günstigen Zukaufteilen sehr preiswert und weißt eine einfache Handhabung auf.

Die "Converter" kombiniert Blasen und Saugen. Sie ist ein Zylinder, indem vier Kammern abwächselnd durch Saugen mit Pellets befüllt und durch Blasen in das Zwischenlager ausgetragen werden. Die Tests waren trotz einiger Komplikationen erfolgreich und zeigten, dass bei maßgenauer Fertigung und der Verwendung von Dichtelementen die Converter eisetzbar ist. Ihr Vorteil ist die Halbierung der Saugstrecke und die Veringerung des Ansaugens von Falschluft. Der Nachteil ist eine komplexe Handhabung und ihr hoher Preis.

Organisation & Teilnehmer

Wie die gesamte Organisation des Projektes, organisiert sich auch unsere Gruppe ebenfalls im WIKI - System. Hierzu haben wir eine eigenständige ToDo Seite, sowie die allgemeine Stundenerfassung und globale Terminplanung.

 

 

Vorhandene Systeme

Auf dem Makt gibt es nur sehr wenig Systeme die den pneumatischen Ansatz gewählt haben Pellets bequem und zuverlässig in Wohnraumöfen auszutragen.
Vorhandene Systeme

Material

Das für die Realisierung dieses Projektes benötigte Material sowie die Kosten sowohl für die Prototypen als auch für die Serienproduktion befindet sich auf der Material-Seite.

Lastenheft - Pflichtenheft

Ausgangspunkt unserer Arbeit ist das gemeinsame Lastenheft der Fördersysteme sowie das Lastenheft des Lagers für das gesamte Konzept.

Aus den beiden Lastenheften, unserer Teil-Konzepten sowie der Gesamtkonzepte entstand schließlich das Pflichtenheft für die Durchführung des Projektes.

Konzepte

Pelletsförderanlage wurde in vier Funktionsbereiche (Lager, Entnahme, Transport, Abgabe)aufgeteilt. Für jeden Funktionsbereich haben wir einige Teil-Konzepte erstellt und in der nachfolgenden morphologischen Matrix zusammengestellt. Die Matrix zeigt in der Vertikale die einzelnen Funktionsbereiche und in der Horizontale die jeweiligen Teil-Konzepte.

1.
Lagertyp
von oben von unten
1.1
Seitentüren
1.2
Federn
1.3
Seil
1.6
Rechen bzw. Schieber
1.4
Seil
1.5
Sternförmig
1.6
Rechen bzw. Schieber
1.7/1.8
Sack
2.
Entnahme
von oben von unten



2.1
Trichter&Schlauch
2.2.1./2.
Ansaugstutzen
2.3
Glocke
2.4
sternförmig




2.1 manuelle Entnahme A
B
C
D
E



3.
Transport
3.1
Saugen
3.2
Saugen und Blasen
3.3
Blasen





4.
Ofenabgabe
Zwischenbehälter/-boden Zwischenboden



4.3
Plastikbox mit Klappe
4.2
Sack
4.4
Zwischenboden
4.1
springbrunnen




 
Nach der anschließende Gewichtung der Kriterien sowie Bewertung der einzelnen Teilkonzepte stellten sich vier Beste Konzepte heraus, die wir anschließend verfolgten.

Versuche

Viele Werte für unser Projekt konnten wir nich berechnen, da zum einen die Berechnung den Rahmen dieses Projektes sprengen würde und zum Anderen verschiedene Variablen (z.B.: Verhältnis Luft zu Pellets im Transportschlauch) nicht bekannt sind. Aus Diesem Grund führten wir eine Reihe von Versuchen durch um die Funktionalität der jeweiligen Teil-Konzepte zu überprüfen.

1. Versuch: Prototypen aus Kartonage, Ansaugstutzen, Blackbox
2. Versuch: Prototyp aus PVC-Rohrern, Ansaugstutzen
3. Versuch: Prototyp Converter
4. Versuch: Prototyp Ansaugstutzen v2

Zusammenfassung des Teilprojektes: Pelletsföderung mittels Luftstrom.

weitere Teilprojekte

Pelletförderung mittels Schnecken und Spiralen ::: Pelletförderung mittels Kolben


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