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Untersuchung des Flüssigkeitseintrages auf die Temperaturverteilung in Gas-/Feststoff-Wirbelschichten

Autor :Markus Henneberg
Herkunft :OvGU Magdeburg, Fakultät für Verfahrens- und Systemtechnik
Datum :19.10.2004
 
Dokumente :
Dataobject from HALCoRe_document_00005782
 
Typ :Dissertation
Format :Text
Kurzfassung :Die Arbeit beschäftigt sich mit der Untersuchung der Temperaturfelder in der flüssigkeitsbedüsten Gas-/Feststoff-Wirbelschicht zur Beurteilung der Granulation und Agglomeration an einer großtechnischen Wirbelschicht-Versuchsanlage mit einem Durchmesser von 1500 mm im Schichtbereich experimentell sowie der Modellierung des Gesamtprozess unter der Berücksichtigung von Vereinfachungen. Ein Schwerpunkt der Betrachtungen liegt in der Beurteilung der Einbringung der Flüssigkeit (in diesem Fall Wasser) in die Schicht über in der Praxis häufig verwendete Mehrstoffdüsen. Für eine Charakterisierung wurden die eingesetzten Zweistoffdüsen verschiedener Bauart und Hersteller hinsichtlich Tropfengeschwindigkeit und -spektrum vermessen. Die Messergebnisse zu den Temperaturfeldern zeigen unter der Variation der Düsenbetriebsparameter, Düsenanordnung, Düsenanzahl, eingedüster Flüssigkeitsmenge sowie des Wirbelschichtmaterials die prägnanten Zonen des Wärmeübergangs, Stoffübergangs und einer mittleren Schichttemperatur. Die Zweistoffdüsen bewirken in Abhängigkeit des Druckluftverbrauches ein partikelfreies Gebiet in Düsennähe, in dem bevorzugt ein Teil der eingebrachten Flüssigkeit infolge einer hohen Stoffübergangsfläche des Sprays und eines hohen Wärmeüberganges direkt in das Fluidisierungsgas ohne Feststoffpartikelkontakt verdampft. In der Folge wird das Fluidisierungsgas in diesem Bereich vergleichsweise zur mittleren Schichttemperatur stark abgekühlt. Die Expansion und Intensität dieses Gebietes hängt wiederum bedeutend von der verwendeten Düse und ihren Betriebsparametern sowie den Partikeleigenschaften ab. Im Weiteren wird in dieser Arbeit ein Modell vorgestellt, welches die Wärme- und Stoffübergänge in flüssigkeitsbedüsten Gas-/Feststoff-Wirbelschichten unter Berücksichtigung einer endlichen Partikeldispersion sowie des Einflusses der Düsendruckluft auf die Wirbelschicht und somit veränderter Abscheidebedingungen der Flüssigkeit an den Partikeln berücksichtigt. So lassen sich unter der Definition von Modellvereinfachungen und Annahmen für einen rotationssymmetrischen Apparat mit zentraler Eindüsung dreidimensionale Verteilungen der Temperatur und Beladung der Fluidisierungsluft sowie örtliche Partikeleigenschaften wie Temperatur und Benetzungsgrad/Beladung ermitteln. Als monodisperses Wirbelschichtmaterial können sowohl nichthygroskopische als auch hygroskopische Stoffe berechnet werden. Anhand von Simulationsrechnungen werden Einflüsse verschiedener Parameter und Vorgänge zum Stoff- und Wärmetransport diskutiert. Erstmals werden für ausgewählte Versuche an einer Wirbelschichtanlage mit technischem Maßstab Vergleichsrechnungen vorgestellt.
Schlagwörter :Flüssigkeitsabscheidung, Flüssigkeitseinbringung, Modellierung, Temperaturfelder, Verteilung, Wirbelschicht, Zweistoffdüse
Rechte :Dieses Dokument ist urheberrechtlich geschützt.
Größe :VIII, 186 S.
 
Erstellt am :26.01.2009 - 11:47:25
Letzte Änderung :22.04.2010 - 09:33:12
MyCoRe ID :HALCoRe_document_00005782
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