Fest-Flüssig-Trennung in Tellerseparatoren
Seiten
2012
|
1., Aufl.
Shaker (Verlag)
978-3-8440-0775-6 (ISBN)
Shaker (Verlag)
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Zur Reinigung von Schmierölen sind konventionelle Filter weit verbreitet. Diese besitzen jedoch eine starke Abhängigkeit zwischen Differenzdruck und Wechselintervall. Tellerseparatoren hingegen zeigen im Vergleich zu Filtern bei entsprechender Dimensionierung ein konstantes Differenzdruckniveau über lange Zeiträume. Bisher ist der Transport der Partikel im Inneren des Separators insbesondere in Bezug auf den Transport der abgeschiedenen Partikel im Detail noch nicht vollständig verstanden. Daher wurden detaillierte Untersuchungen des Tellerseparators vor dem Hintergrund der Schmierölreinigung durchgeführt.
Das Ziel der Untersuchungen ist es, Grundlagen für die Produktentwicklung zu erarbeiten. Für eine geeignete Konstruktion und Dimensionierung von Tellerseparatoren ist es wichtig, das Abscheideverhalten der Partikel zu kennen. Hierfür sollen detaillierte Untersuchungen die Wege, die Partikel während der Abscheidung verfolgen, aufzeigen. Im Fokus der Untersuchungen stehen der Abscheidegrad und der Differenzdruck des Tellerseparators.
Zur Erweiterung und Vertiefung des Wissenstands über Tellerseparatoren muss zunächst der Separator als Ganzes betrachtet werden. Es werden numerische Untersuchungen mit der Finite Volumen Methode unter Verwendung von numerischen Strömungssimulationen (Computational Fluid Dynamics, kurz CFD) durchgeführt genauso wie experimentelle Untersuchungen. Die Sedimentation von Partikeln im Tellerseparator wird zunächst unter der Annahme von geringen Feststoffkonzentrationen numerisch simuliert. Zur Berechnung dieser Mehrphasenströmung bestehend aus Feststoffpartikeln und Schmieröl wird das Euler-Lagrange-Model verwendet. Die numerischen Berechnungen werden außerdem mit experimentellen Untersuchungen verglichen.
Die Ergebnisse der Untersuchungen des gesamten Tellerseparators führen zu weiteren detaillierten Untersuchungen des Transports der separierten Partikel. Weiterführende Untersuchungen demonstrieren, dass Partikel, die im Tellerpaket abgeschieden werden, weiter zum obersten Spalt im Tellerpaket transportiert werden. Erst dort werden die Partikel zu der äußeren Gehäusewand transportiert. In Folge des Transports der abgeschiedenen Partikel von Spalt zu Spalt steigt die Feststoffkonzentration spaltweise von unten nach oben an. Um den Einfluss der steigenden Feststoffkonzentrationen auf das Absetzverhalten der Partikel im Tellereinzelspalt zu bestimmen, werden experimentelle als auch numerische Untersuchungen durchgeführt. In diesem Fall wird lediglich ein Einzelspaltmodel der Geometrie betrachtet. Für hohe Feststoffkonzentrationen wird bei der numerischen Berechnung der Mehrphasenströmung das Euler-Euler-Model verwendet, welches eine Reduzierung des Berechnungsaufwand gegenüber dem Euler-Lagrange-Model ermöglicht. Die Ergebnisse zeigen einen verbesserten Abscheidegrad bei steigender Feststoffkonzentration.
Das Ziel der Untersuchungen ist es, Grundlagen für die Produktentwicklung zu erarbeiten. Für eine geeignete Konstruktion und Dimensionierung von Tellerseparatoren ist es wichtig, das Abscheideverhalten der Partikel zu kennen. Hierfür sollen detaillierte Untersuchungen die Wege, die Partikel während der Abscheidung verfolgen, aufzeigen. Im Fokus der Untersuchungen stehen der Abscheidegrad und der Differenzdruck des Tellerseparators.
Zur Erweiterung und Vertiefung des Wissenstands über Tellerseparatoren muss zunächst der Separator als Ganzes betrachtet werden. Es werden numerische Untersuchungen mit der Finite Volumen Methode unter Verwendung von numerischen Strömungssimulationen (Computational Fluid Dynamics, kurz CFD) durchgeführt genauso wie experimentelle Untersuchungen. Die Sedimentation von Partikeln im Tellerseparator wird zunächst unter der Annahme von geringen Feststoffkonzentrationen numerisch simuliert. Zur Berechnung dieser Mehrphasenströmung bestehend aus Feststoffpartikeln und Schmieröl wird das Euler-Lagrange-Model verwendet. Die numerischen Berechnungen werden außerdem mit experimentellen Untersuchungen verglichen.
Die Ergebnisse der Untersuchungen des gesamten Tellerseparators führen zu weiteren detaillierten Untersuchungen des Transports der separierten Partikel. Weiterführende Untersuchungen demonstrieren, dass Partikel, die im Tellerpaket abgeschieden werden, weiter zum obersten Spalt im Tellerpaket transportiert werden. Erst dort werden die Partikel zu der äußeren Gehäusewand transportiert. In Folge des Transports der abgeschiedenen Partikel von Spalt zu Spalt steigt die Feststoffkonzentration spaltweise von unten nach oben an. Um den Einfluss der steigenden Feststoffkonzentrationen auf das Absetzverhalten der Partikel im Tellereinzelspalt zu bestimmen, werden experimentelle als auch numerische Untersuchungen durchgeführt. In diesem Fall wird lediglich ein Einzelspaltmodel der Geometrie betrachtet. Für hohe Feststoffkonzentrationen wird bei der numerischen Berechnung der Mehrphasenströmung das Euler-Euler-Model verwendet, welches eine Reduzierung des Berechnungsaufwand gegenüber dem Euler-Lagrange-Model ermöglicht. Die Ergebnisse zeigen einen verbesserten Abscheidegrad bei steigender Feststoffkonzentration.
| Reihe/Serie | Berichte aus der Verfahrenstechnik |
|---|---|
| Sprache | deutsch |
| Maße | 148 x 210 mm |
| Gewicht | 225 g |
| Einbandart | Paperback |
| Themenwelt | Naturwissenschaften ► Chemie ► Technische Chemie |
| Technik | |
| Schlagworte | Fest-Flüssig-Trennung • Partikelabscheidung im Zentrifugalfeld • Tellerseparatoren • Zwei-Phasen-Trennung |
| ISBN-10 | 3-8440-0775-X / 384400775X |
| ISBN-13 | 978-3-8440-0775-6 / 9783844007756 |
| Zustand | Neuware |
| Informationen gemäß Produktsicherheitsverordnung (GPSR) | |
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