Trichterauslegung - Lehrstuhl Mechanische Verfahrenstechnik

Charakteristische Weite b* einer stationären Brücke analog der allgemeinen
Auslegungsgleichung für die instationäre Brückenbildung nach Gl. ( 4.14) unter
Berücksichtigung der Fluiddurchströmung
∗
(m+
1) ⋅ σc,st⋅sin 2
w
b =
≈
⎛ dp / dhB+
dpa
/ dH ⎞
ρb⋅
g ⋅
⎜1
−
b
g
⎟
⎝ ρ ⋅ ⎠
( ϕ +θ) (m+
1) ⋅ σ ⋅sin 2( ϕ +θ)
g ⋅
c,st
( ρ − ρ )
b
b,B
w
, ( 4.270)
ρ b,B < ρ b charakteristische Dichte des durchströmten Bettes
wobei allerdings hier auch b* > b ≥ b min größer sein kann als die ausgeführte
Trichteröffnungsweite b. Dies bedeutet ein Aufwärtswandern der stationären
Brücke im Trichter infolge:
dp a /dH
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Zusatzdruckverlust über der gesamten Silohöhe H ⇒ bei Anliegen
eines äußeren Überdruckes dp a
dp/dh B Druckunterschied durch ⇒ Auflockerung des Schüttgutes im
Trichter durch Spannungsabnahme:
u = v Die Auslaufgeschwindigkeit des Schüttgutes v sei betragsmäßig
dp
dh
B
d K > d ST
d
d
K
gleich der Leerrohrgeschwindigkeit des Fluides u
3 ρf
1−ε
2
= ⋅ Eu
B⋅
⋅ ⋅ u
( 4.204)
2
4 d ε
K
Der charakteristische Durchmesser der inhomogenen Durchströmungskanäle
bei kohäsiven kanalbildenden Schüttgütern
gemäß Wirbelschichtverhalten der C-Gruppe nach GELDART
ist wesentlich größer als ein hydraulische Durchmesser d h , der
sich über den oberflächengleichwertigen Durchmesser der Partikel
d ST nach Gl.( 4.199) berechnen läßt.
= f (d , ff , ε...)
noch zu bestimmende Funktion der Durchströmungs-
ST
c
kanäle, wobei als erste Näherung
≈ 100 ⋅ eine brauchbare Abschätzung liefert;
K
d ST
Besser ist die Messung des Fluidisierverhaltens und daraus entweder mit einer
modifizierten HAGEN-POISEUILLE-Gleichung (3.134) Schüttec_3.doc -
Druckverlust_Schüttung_HAGEN die Abschätzung des Kanaldurchmessers d K ,
h
b
η ⋅ u
d
K
= 32 ⋅ ⋅
( 4.271)
∆p
ε
b
oder mit einer Berechnungsmethode nach SCHEIBE 23 Gl.( 4.274):
Am Punkt der sog. Mindest- oder Minimalfluidisation, das ist bei der Hysterese
der erste gemeinsame Punkt beider Druckverlustkurven, siehe Bild 4.17,
dp(u↑) = dp(u↓) ( 4.272)
( dp / dh ) const. ≠ f (u)
b
WS
= ( 4.273)
23 Scheibe, M.: Die Fördercharakteristik einer Zellenradschleuse unter Berücksichtigung der
Wechselwirkung von Silo und Austragorgan, S.117, Diss. TU Bergakademie Freiberg 1997
Schüttec_4 VO Partikelmechanik und Schüttguttechnik, Trichterauslegung Prof. Dr. Jürgen Tomas, 04.06.2013