Energetische Nutzung von feuchter Biomasse in ... - tuprints

V = Fluidvolumen im Rohrbündel / im Außenraum in m 3
8.1 Wärmetauscher mit reibungsfreier Strömung
T ' = Temperatur Heizmedium (für Innenrohr) / Kühlmedium (für Außenraum) in K
± = - für Innenrohr / + für Außenrohr
Nun werden die Erhaltungsgleichungen für Masse und Energie auf die Wärmetauscher-
geometrie adaptiert. Hierbei soll der Biomassefeed in den Rohren des Rohrbündels (Index i)
fließen, um dem viskosen Feed eine definierte Strömungsführung mit möglichst geringem
Richtungswechsel vorzugeben. Für den heißen Reaktoraustrag lassen die im Außenraum
(Index a) angeordneten Umlenkbleche bezüglich Fouling (beim Feed besteht die Gefahr von
Braunproduktbildung und Salzausfall) und innerer Reibung weniger Probleme durch Tot-
wasserräume und häufiges Ändern der Strömungsrichtung erwarten. Die Wärmetauscher-
geometrie lässt sich für ein Volumenelement der Dicke dx wie folgt ausdrücken:
Aw V = 4 N R d i� d x
= 2
N R d i � d x 4
d i
A = N R
2
� d i
4
Das zugrunde gelegte Gleichungssystem für einen Rohrbündelwärmetauscher lautet somit:
Massenbilanz:
u a =
u i =
˙m
� a A
˙m
� i A
(8.6)
(8.7)
(8.8)
(8.9)
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