Wirbelschicht

3.1 Druckverlust des Verteilerbodens
Wirbelschicht R02.doc
VT 2 Labor Revision : 03
Wirbelschicht
Ersteller:
Bungert/ Schiewe
21.3.2011
Labor für Mechanische Verfahrenstechnik Seite 4
In der Praxis beträgt der Bodendruckverlust 10 bis 20 % des Druckverlustes der
Wirbelschicht, mindestens jedoch 0,03 bar um eine gleichmäßige Gasverteilung
sicherzustellen. In der Versuchsanlage erfolgt die Gasverteilung durch ein feines
Filterpapier, das sich auf einer geschlitzten Bodenplatte als Stützmaterial befindet.
Der Strömungswiderstand von Einbauten kann allgemein mit dem Zusammenhang
²
2
ρ
∆p = ζ ⋅ w ⋅
(1)
beschrieben werden. Während in der technischen Praxis die Reibung an einer
Drosselstelle wie z.B. einem Ventil oder Messblende häufig vernachlässigt und so
mit konstatem ζ gerechnet werden kann, muss hier allgemein mit der Annahme
3
4
Re C
C
ζ = + gearbeitet werden. Unter der Annahme, dass der Hauptdruckverlust am
Verteilerboden durch die laminare Strömung in den Poren des Filterpapiers
C3
hervorgerufen wird, kann C4 vernachlässigt werden. Mit ζ = und
Re
ρ
Re = w ⋅ d Pore ⋅ ergibt sich
η
∆pBoden = β ⋅η
⋅ w
(2)
Unter diesen Voraussetzungen besteht zwischen ∆ pBoden
und v ein linearer
C 3
Zusammenhang. Der Wert für β = muss als Druckverlustbeiwert des
dPore
Filterpapiers experimentell bestimmt werden.
3.2 Volumenstrommessung
Die Messung des Durchsatzes erfolgt mit einem sogenannten „Rotameter“
(Handelsname der Fa. Rota, Oeflingen / Baden) [ 3 ]. Dieses Messprinzip mit einem
Schwebekörper in einem vertikalen Rohrabschnitt, der sich konisch nach oben
erweitert, wird bevorzugt bei geringen Mengenströmen angewendet. Größere
Mengenströme von Flüssigkeiten und Gas werden überwiegend nach dem
Wirkdruckverfahren mittels Düsen, Blenden oder Venturidüsen gemessen. Das
Arbeitsprinzip eines Schwebekörperdurchflussmessers resultiert aus dem
Gleichgewicht der am Schwebekörper angreifenden Kräfte
ρC
π 2
G − A = g ⋅Vschweb
⋅ ( ρ schweb − ρC
) = cW
⋅ w²
⋅ ⋅ ⋅ Dschweb
= ∆p
⋅ Aschweb
(3)
2 4