Willkommen bei

---

Phasen der pneumatischen Förderung

Welche pneumatischen Förderphasen gibt es? Wie lässt sich bestimmen, in welcher Phase ein Schüttgut oder Pulver gefördert werden kann?

Folgen Sie uns auf Twitter 
Fragen oder Anmerkungen? Kontaktieren Sie uns unter admin@powderprocess.net

---

Zusammenfassung des Abschnitts
1. Einführung
2. Geldart-Klassifikation
3. Die verschiedenen Feststoff-/Luft-Phasen in einer pneumatischen Förderleitung

---

1. Einführung

Es gibt verschiedene Methoden zur pneumatischen Förderung von Feststoffen. Einer der **entscheidenden Unterschiede** zwischen den Verfahren ist die **Phase**, in der das Schüttgut im Rohr transportiert wird. Unter "Phase" versteht man die **Dichte des Feststoffs während der Bewegung**. Bei starker Belüftung neigt die Phase zur **verdünnten Phase**, bei geringerer Belüftung zur **dichten Phase**. Typischerweise werden die **Menge der verwendeten Transportluft** sowie die **Strömungsgeschwindigkeit** als Kriterien herangezogen, um die Förderphase zu bestimmen. Nicht alle Feststoffe können in jeder Phase gefördert werden – dies hängt von den **Fluidisierungseigenschaften des Schüttguts**ab, wobei die **Geldart-Klassifikation** hilfreich ist.

Abbildung 1: Beispiele für zwei Transportphasen – links verdünnte Phase, rechts dichte Phase

2. Geldart-Klassifikation

Wie lässt sich erkennen, ob ein Pulver in verdünnter oder dichter Phase gefördert werden kann?

**Achtung:** Nicht alle Feststoffe lassen sich mit jeder Technologie transportieren. Die Eignung einer bestimmten Methode hängt von den **Fluidisierungseigenschaften** des zu fördernden Schüttguts ab. Vor der Anlagenauslegung muss die **Klasse des Feststoffs** bestimmt werden. Diese Klassifizierung erfolgt anhand der **Einteilung nach Geldart (1973)**.

Es handelt sich um eine **vereinfachte Methode**, um Pulver nach ihrer Geldart-Zugehörigkeit zu klassifizieren und ihre Eignung für die Förderung in **dichter Phase**abzuschätzen. Mit diesem Grundansatz lassen sich folgende Gruppen unterscheiden:

**Klasse A:** Pulver, die für die **dichte Phasenförderung** geeignet sind. Sie weisen eine **hohe und anhaltende Belüftbarkeit** auf, können in hoher Konzentration gefördert werden, bilden jedoch **keine natürlichen Pfropfen** – hierfür ist ein **aktives System** (z. B. Druckluftimpulse) erforderlich.

**Klasse B:** sandähnliche Pulver, die **schwer in dichter Phase förderbar** sind

**Klasse C:** kohäsive Pulver, die **schwer in dichter Phase förderbar** sind

**Klasse D:** diese Pulver können in **dichter Phase** mit Konzentrationen zwischen Klasse A und B gefördert werden

Abbildung 2: Geldart-Klassifikation

Die **Geldart-Klassifikation** gibt eine **erste Orientierung**, wobei die Gruppen **B und C** am wenigsten für die dichte Phasenförderung geeignet sind. Spätere Studien zeigen jedoch, dass **bestimmte Pulver aus Gruppe B und C** unter **geeigneten Bedingungen** (hohe **Permeabilität** und/oder **Luftretention**) in dichter Phase förderbar sind. Die **Luftpermeabilität** ermöglicht eine **Fluidisierung** des Produkts und verändert damit seine **Rheologie**, während die **Luftretention** den fluidisierten Zustand über längere Zeit aufrechterhält – ein Vorteil in Förderrohren. **Hohe Permeabilität** begünstigt **Pfropfenförderung**, eine **gute Luftretention** ermöglicht dagegen **Dünenströmung**.

3. Die verschiedenen Feststoff-/Luft-Phasen in einer pneumatischen Förderleitung

Was versteht man unter dichter Phasenförderung? Was unter verdünnter Phasenförderung?

Es ist entscheidend zu verstehen, wie sich die Konzepte der **verdünnten** und **dichten Phase** auf die **Strömungsform des Produkts** im **Förderrohr**auswirken. Grundsätzlich lassen sich – abhängig von der **Gasgeschwindigkeit** – **fünf Strömungsregime** unterscheiden.

Tabelle 1: Förderphasen

**Geschwindigkeit**	**Strömungsregime**	**Förderrohr** **Erscheinungsbild**	**Anmerkungen**
**Hoch (15–40 m/s)**	**Verdünnte Phase**		**Grundsätzlich können alle Feststoffe in verdünnter Phase gefördert werden**, jedoch eignet sich dieses Verfahren aufgrund der **mechanischen Belastung** nur für **nicht bruchempfindliche** Produkte. **Zerkleinerung** und die nicht zu hart und abrasiv für die Rohrleitungen sind. Partikel sind in der Gasphase suspendiert und lagern sich nicht in der Förder- leitungen ab.
Mittlere Geschwindigkeit (8–15 m/s)	Dichte Phase (salzierende Strömung)		Wenn die Gasgeschwindigkeit abnimmt, sinkt der Druckverlust auf ein Minimum, und einige Partikel bilden eine durchgehende Schicht in horizontalen Rohrabschnitten. Die Ablagerungen sind nicht permanent, und der Transport findet tatsächlich statt. Die Konzentration ist über einen Rohrquerschnitt nicht konstant, da sich mehr Partikel am Rohrboden befinden. Diese Art des Transports kann instabil sein und zu Rohrverstopfungen führen.
Niedrige Geschwindigkeit (3–8 m/s)	Dichte Phase diskontinuierlich – Dünenströmung		Bei weiterer Verringerung der Gasgeschwindigkeit steigt der Druckverlust erneut an, und es bildet sich ein Strömungsregime mit Pfropfenbildung aus. Die Dünenströmung tritt tatsächlich bei feinen Produkten auf. Der Druckverlust hängt von der Länge der gebildeten Pfropfen ab, weshalb es sinnvoll ist, diese aktiv durch den Prozess zu steuern. Eine gängige Methode für dieses Strömungsregime ist die Installation regelmäßiger Lufteinblasungen in die Leitung, die helfen, die Pfropfen zu "teilen".
Niedrige Geschwindigkeit (3–8 m/s)	Dichte Phase diskontinuierlich – Pulsierend		Dieses Strömungsregime ähnelt der oben beschriebenen Dünenströmung, tritt jedoch eher bei grobkörnigen Materialien auf. Bei Beobachtung der Strömung ist deutlich zu erkennen, dass sie startet/stopp – also "pulsiert". Pfropfen entstehen auf natürliche Weise dank der höheren Porosität des Feststoffs im Vergleich zu kohäsiveren Pulvern.
Sehr niedrige Geschwindigkeit (3–8 m/s)	Dichte Phase kontinuierlich		Bei weiterer Verringerung der Gasgeschwindigkeit und für Feststoffe, die unter diesem Regime gefördert werden können, stellt sich eine kontinuierliche dichte Phasenströmung ein. Im Grunde handelt es sich um einen einzigen großen Pfropfen. Allerdings entstehen dadurch sehr hohe Druckverluste, was dieses Regime auf sehr kurze Distanzen beschränkt.

Es ist zu beachten, dass sich die Partikel mit einer geringeren Geschwindigkeit bewegen als das Gas. Abhängig vom Strömungsregime kann die mittlere Partikelgeschwindigkeit 0,4- bis 0,8-mal die Gasgeschwindigkeit betragen.