Experimentelle Untersuchung des Fluidisierungsverhaltens einer Glockendüse in einer Wirbelschichtversuchsanlage

Research output: ThesisMaster's Thesis

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title = "Experimentelle Untersuchung des Fluidisierungsverhaltens einer Glockend{\"u}se in einer Wirbelschichtversuchsanlage",
abstract = "In der vorliegenden Masterarbeit wird das Fluidisierungsverhalten einer Glockend{\"u}se und einer Standardd{\"u}se f{\"u}r Wirbelschichtanwendungen charakterisiert und verglichen. Es soll untersucht werden, ob durch den Einsatz von Glockend{\"u}sen die Bildung von Totzonen bei der Fluidisierung einer Feststoffsch{\"u}ttung durch einen Gasstrom vermieden werden kann. Diese ver{\"a}ndern den W{\"a}rme{\"u}bergang und damit die Prozessbedingungen der Wirbelschichtanlage. Die Totzonenbildung wird im Wesentlichen von der Zufuhr des Str{\"o}mungsmediums und somit von der D{\"u}sengeometrie beeinflusst. F{\"u}r die Charakterisierung des Fluidisierungsverhaltens werden die beiden D{\"u}sen in einem Kaltmodell einer Wirbelschichtversuchsanlage verbaut und experimentell der Druckverlust {\"u}ber die D{\"u}sen, das Fluidisierungsbild, der Bettdruck und die Blasenbildung ermittelt. Daraus ergibt sich, dass der Druckverlust beider D{\"u}sen ident ist und demnach nicht von der Glocke beeinflusst wird. Weiters kommt es durch die Glockend{\"u}se zu einer Vergr{\"o}{\ss}erung des fluidisierten Bereiches und damit zu einer Minimierung der Totzonenbildung. Zus{\"a}tzlich verhindert die Glocke das Durchfallen der Feststoffpartikel und das Erosionspotential des Innenteils der Glockend{\"u}se wird verringert. Insgesamt zeigt sich, dass der Einsatz von Glockend{\"u}sen zu einer Reduzierung des Totzonenbereichs f{\"u}hrt.",
keywords = "Wirbelschicht, D{\"u}sengeometrie, Glockend{\"u}se, Wirbelschichtversuchsanlage, Fluidised bed, Nozzle geometry, Bell nozzle, Fluidised bed pilot plant",
author = "Nina Schlemmer",
note = "gesperrt bis 01-02-2029",
year = "2024",
doi = "10.34901/mul.pub.2024.105",
language = "Deutsch",
school = "Montanuniversit{\"a}t Leoben (000)",

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TY - THES

T1 - Experimentelle Untersuchung des Fluidisierungsverhaltens einer Glockendüse in einer Wirbelschichtversuchsanlage

AU - Schlemmer, Nina

N1 - gesperrt bis 01-02-2029

PY - 2024

Y1 - 2024

N2 - In der vorliegenden Masterarbeit wird das Fluidisierungsverhalten einer Glockendüse und einer Standarddüse für Wirbelschichtanwendungen charakterisiert und verglichen. Es soll untersucht werden, ob durch den Einsatz von Glockendüsen die Bildung von Totzonen bei der Fluidisierung einer Feststoffschüttung durch einen Gasstrom vermieden werden kann. Diese verändern den Wärmeübergang und damit die Prozessbedingungen der Wirbelschichtanlage. Die Totzonenbildung wird im Wesentlichen von der Zufuhr des Strömungsmediums und somit von der Düsengeometrie beeinflusst. Für die Charakterisierung des Fluidisierungsverhaltens werden die beiden Düsen in einem Kaltmodell einer Wirbelschichtversuchsanlage verbaut und experimentell der Druckverlust über die Düsen, das Fluidisierungsbild, der Bettdruck und die Blasenbildung ermittelt. Daraus ergibt sich, dass der Druckverlust beider Düsen ident ist und demnach nicht von der Glocke beeinflusst wird. Weiters kommt es durch die Glockendüse zu einer Vergrößerung des fluidisierten Bereiches und damit zu einer Minimierung der Totzonenbildung. Zusätzlich verhindert die Glocke das Durchfallen der Feststoffpartikel und das Erosionspotential des Innenteils der Glockendüse wird verringert. Insgesamt zeigt sich, dass der Einsatz von Glockendüsen zu einer Reduzierung des Totzonenbereichs führt.

AB - In der vorliegenden Masterarbeit wird das Fluidisierungsverhalten einer Glockendüse und einer Standarddüse für Wirbelschichtanwendungen charakterisiert und verglichen. Es soll untersucht werden, ob durch den Einsatz von Glockendüsen die Bildung von Totzonen bei der Fluidisierung einer Feststoffschüttung durch einen Gasstrom vermieden werden kann. Diese verändern den Wärmeübergang und damit die Prozessbedingungen der Wirbelschichtanlage. Die Totzonenbildung wird im Wesentlichen von der Zufuhr des Strömungsmediums und somit von der Düsengeometrie beeinflusst. Für die Charakterisierung des Fluidisierungsverhaltens werden die beiden Düsen in einem Kaltmodell einer Wirbelschichtversuchsanlage verbaut und experimentell der Druckverlust über die Düsen, das Fluidisierungsbild, der Bettdruck und die Blasenbildung ermittelt. Daraus ergibt sich, dass der Druckverlust beider Düsen ident ist und demnach nicht von der Glocke beeinflusst wird. Weiters kommt es durch die Glockendüse zu einer Vergrößerung des fluidisierten Bereiches und damit zu einer Minimierung der Totzonenbildung. Zusätzlich verhindert die Glocke das Durchfallen der Feststoffpartikel und das Erosionspotential des Innenteils der Glockendüse wird verringert. Insgesamt zeigt sich, dass der Einsatz von Glockendüsen zu einer Reduzierung des Totzonenbereichs führt.

KW - Wirbelschicht

KW - Düsengeometrie

KW - Glockendüse

KW - Wirbelschichtversuchsanlage

KW - Fluidised bed

KW - Nozzle geometry

KW - Bell nozzle

KW - Fluidised bed pilot plant

U2 - 10.34901/mul.pub.2024.105

DO - 10.34901/mul.pub.2024.105

M3 - Masterarbeit

ER -