Wirbelschicht

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Wirbelschicht R02.doc 4 ⋅α Ru = = π ⋅ Re VT 2 Labor Revision : 03 Wirbelschicht Ersteller: Bungert/ Schiewe 21.3.2011 Labor für Mechanische Verfahrenstechnik Seite 6 g ⋅ m schweb η 1− ρC ⋅ ρC ⋅ ρ Für den verwendeten Rotameter L40/1600-5253 gibt der Hersteller folgenden Zusammenhang zwischen den m- Werten und den Hubhöhen an. Hubhöhe in mm 200,0 150,0 100,0 50,0 0,0 Bild 5. Öffnungsverhältnis m in Abhängigkeit der Hubhöhe Für Luft wird der Volumenstrom qv aus der im Anhang enthaltenen Kalibrierkurve ermittelt. Die qv- Werte gelten für den Betriebszustand tB = 20 °C und pB = 0,981 bar. Eine Umrechnung auf den Normzustand kann durch folgende Temperatur- und Druckkorrektur erfolgen: 273 p qn = qV ⋅ ⋅ 273 + t p 4. Aufgabenstellung und Auswertung B B n schweb 0,000 0,050 0,100 0,150 0,200 0,250 0,300 Öffnungsverhältnis m - Es sind experimentelle Untersuchungen zum Verlauf des Druckverlustes für ein mit Luft durchströmtes Festbett und Wirbelbett durchzuführen und charakteristische Kenngrößen einer stoßenden Wirbelschicht zu ermitteln. - Berechnen Sie aus Ihren Messwerten die Leerrohrgeschwindigkeit w und stellen Sie den Zusammenhang Diagramm dar. ∆ pBoden und ∆ pBoden + ∆pBett über w in einem - Ermitteln Sie grafisch ∆ pBett in Abhängigkeit von der Leerrohrgeschwindigkeit w. - Bestimmen Sie für den Lockerungspunkt die Leerrohrgeschwindigkeit wL, den Druckverlust L p ∆ , die Höhe HL und die Porisität εL. - Ermitteln Sie für die Wirbelschicht den Zusammenhang zwischen Volumenstrom V& und der Bettexpansion mit der Porisität ε. - Bestimmen Sie aus der Kornverteilung des Versuchsgutes den charakteristischen Durchmesser des ruhenden Bettes. (8) (9
Wirbelschicht R02.doc VT 2 Labor Revision : 03 Wirbelschicht Ersteller: Bungert/ Schiewe 21.3.2011 Labor für Mechanische Verfahrenstechnik Seite 7 - Vergleichen Sie die ermittelten Druckverlustwerte ∆ pBett unterhalb des Lockerungpunktes mit der Druckverlustgleichung nach Ergun mit C1 = 150 für homogene Kugelschüttungen [1]. 2 ∆p ( 1− ε ) w = C ⋅ ⋅η ⋅ 1 3 H ε d32 ρ Re = ⋅ ⋅ Ergun w d 32 η ⋅ ( 1 − ε ) 2 2 1− ε w + 1, 75⋅ ⋅ ρ ⋅ 3 ε d - Welcher Wert für C 1 ergibt sich aus Ihren Messungen? - Berechnen Sie die Leerrohrgeschwindigkeit für den Wirbelpunkt nach Gleichung (11) [ 2]. ⎡ ε ⎤ 3 −4 L Re pL = 42,9 ⋅( 1− ε L ) ⋅ ⎢ 1+ 3,1⋅10 ⋅ ⋅ Ar − 1⎥ 2 ⎢ ( 1− ε L ) ⎥ ⎣ ⎦ Re p = w⋅ d ⋅ η ρ 32 32 (10) mit (11) und den Verlauf des Druckverlustes für die Wirbelschicht nach ( 1 − ε ) ⋅ ( ρ − ) ⋅ g ∆pBett = H ⋅ p ρc - Berechnen Sie die Austragsgeschwindigkeit w 0 der Partikel. - Diskutieren Sie die experimentell ermittelten Abhängigkeiten im Zusammenhang mit den theoretischen Berechnungen. 5. Literatur [1] Stieß, M.: Mechanische Verfahrenstechnik 2, Springer Verlag [2] Molerus, O.: Druckverlust in Wirbelschichten, VDI Wärmeatlas Lf1, 4. Auflage 1984, VDI Verlag Düsseldorf [3] Rota Handbuch, Dr. Hennig GmbH, Wehr/ Baden, R 5 / 7 - 81
Seite 1 und 2: 1. Allgemeines Wirbelschicht R02.do
Seite 3 und 4: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Wirbelsc
Seite 5: zw. mit der Definition der Durchflu
Seite 9: Hubhöhe in mm 180 160 140 120 100

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