Trichterauslegung - Lehrstuhl Mechanische Verfahrenstechnik
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Zusatzkapitel:<br />
177<br />
4.8 Wärmetransportprobleme in Silos<br />
4.8.1 praktische Probleme<br />
• Nachtrocknung von Schüttgütern, die aus Trocknern eingefüllt werden, in<br />
den Silos verbunden mit Brüdenkondensation an den kalten Wänden,<br />
• dem folgen Aufbau von Anbackungen oder Verhärtungen von Schüttgütern<br />
mit leichtlöslichen Inhaltsstoffen,<br />
• oder Ansammlung größerer kondensierter Wassermengen am Auslauf;<br />
• Berücksichtigung von Zusatzlasten (passiver Wandnormaldruck) notwendig<br />
bei Abkühlung (Kontraktion) der Wand<br />
∆l(T)<br />
∆ pn,T<br />
= E ⋅ ε(T)<br />
= E ⋅ = E ⋅ αl<br />
⋅ ∆T<br />
( 4.350)<br />
l<br />
0<br />
und folgender Verdichtung des sich durch die Temperaturwechsel - eine<br />
Wandausdehnung bewirkt das Nachrutschen des Schüttgutes, eine Wandkontraktion<br />
die Schüttgutverdichtung - zunehmend versteifenden Schüttgutes;<br />
4.8.2 Wärmeübergang zwischen Wand und ruhendem Schüttgut<br />
Gewöhnlich ist hier ein scharfer Unterschied zwischen der Wandtemperatur T w<br />
und der Guttemperatur an der Wand zu beobachten. Stark vereinfacht lassen<br />
sich die möglichen Temperaturdifferenzen über eine quasi-stationäre Wärmebilanz<br />
aus dem von einer Quelle abfließenden Wärmestrom (Wärmedurchgang<br />
zwischen Schüttgut und Außenwand) abschätzen:<br />
dQ<br />
≈ −Q<br />
= −k⋅<br />
A⋅<br />
∆T<br />
, ( 4.351)<br />
dt<br />
mit dem Durchgangswiderstand als Summe der Teilwiderstände<br />
1 1 sw<br />
1 1<br />
= + + +<br />
( 4.352)<br />
k α λ α<br />
g,aw<br />
w<br />
w,b+ g<br />
αb+<br />
g<br />
α g,aw Wärmeübergangskoeffizient, Außenluft - Außenwand, ≈ 23 W/(m 2 K)<br />
(siehe MARTENS 1987)<br />
λ w Wärmeleitkoeffizient der Wand, ≈ (30...60) W/(m K) für Stahl<br />
α w,b+g Wärmeübergangskoeffizient, Schüttgut und Porenluft - Innenwand,<br />
α b+g Wärmeeindringkoeffizient in das Schüttgut (und Porenluft),<br />
Problematisch sind die Wärmeübergangskoeffizienten von Schüttgut und Porenluft<br />
(jeweils parallel geschaltet) zur Innenwand und im Inneren der Schüttung.<br />
Wenn nur der Anteil der Porenluft betrachtet wird, läßt sich etwa α w,g ≈ 8<br />
W/(m 2 K) abschätzen (siehe MARTENS 1987).<br />
Schüttec_4 VO Partikelmechanik und Schüttguttechnik, <strong>Trichterauslegung</strong> Prof. Dr. Jürgen Tomas, 04.06.2013
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