Partikel- und Schüttgutmechanik - Lehrstuhl Mechanische ...
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Struktur der Durchströmungskanäle ausgebildet. Die Wirbelschichthomoge-<br />
nität wird besser <strong>und</strong> die Haftkräfte sind niedrig.<br />
Ein hohes Gashaltevermögen des Schüttgutes drückt sich ebenfalls in einer<br />
geringen Expansionszahl κE <strong>und</strong> leichte Durchströmbarkeit σD aus, siehe<br />
Abschnitt 3.5.3.<br />
Die Breite der <strong>Partikel</strong>größenverteilung des Wirbelgutes wird analog<br />
d95/d50 durch das Verhältnis des gewogenen Mittels der Masseverteilung<br />
(Index 3; das 3. Moment bewertet bevorzugt Grobes) zum SAUTER-Durchmessers<br />
dST = d-1,3 (bewertet bevorzugt Feines) berücksichtigt:<br />
d<br />
d<br />
1/<br />
3<br />
d ⎛ o<br />
⎞<br />
N<br />
1/<br />
3<br />
⎜ 3<br />
d q ( d)<br />
d(<br />
d)<br />
⎟ ⎛ 3 ⎞<br />
1/<br />
3<br />
3<br />
d<br />
( M ) ⎜ ∫ ⋅<br />
⎟ ⎜∑<br />
m,<br />
i ⋅ µ 3,<br />
i ⎟<br />
3,<br />
3 3,<br />
3 ⎝ du<br />
⎠ ⎝ i=<br />
1<br />
= =<br />
=<br />
⎠<br />
−1<br />
−1<br />
1<br />
( M ) d<br />
N<br />
−<br />
ST<br />
o<br />
−1,<br />
3 ⎛<br />
⎞ ⎛<br />
1<br />
1 ⎞<br />
⎜ −<br />
−<br />
d ⋅ q ( d)<br />
d(<br />
d)<br />
⎟ ⎜ d<br />
3<br />
m,<br />
i ⋅ µ 3,<br />
i ⎟<br />
⎜ ∫<br />
∑<br />
⎟ ⎝ i=<br />
1 ⎠<br />
du<br />
⎝<br />
dm,i mittlerer Klassendurchmesser<br />
µ Masseanteil der i-ten Klasse<br />
3,<br />
i<br />
⎠<br />
Schüttec_3 VO <strong>Partikel</strong>mechanik <strong>und</strong> Schüttguttechnik, Kontakt- <strong>und</strong> Kontinuumsmechanik<br />
Prof. Dr. Jürgen Tomas, 16.04.2012<br />
≥ 1<br />
( 3.199)<br />
i <strong>Partikel</strong>größenklasse<br />
Der Vergleich der Durchströmbarkeitszahl σD mit dem SAUTER-Durchmesser<br />
dST <strong>und</strong> dem <strong>Partikel</strong>größenverhältnis d3,3/dST liefert eindeutige Aussagen<br />
zwischen haftkraft- <strong>und</strong> partikelgrößenbedingter Durchströmbarkeit.<br />
1) Eine geringe Durchströmbarkeit σD bei geringem SAUTER-Durchmesser<br />
dST <strong>und</strong> großer Verteilungsbreite d3,3/dST bringt den Effekt der<br />
Einlagerung von feinen <strong>Partikel</strong>n in die Porenräume des Grobkorngerüstes<br />
zum Ausdruck.<br />
2) Eine geringe Durchströmbarkeit σD bei mittlerem SAUTER-<br />
Durchmesser dST <strong>und</strong> geringer Verteilungsbreite d3,3/dST zeigt relativ geringe<br />
Haftkräfte <strong>und</strong> die Ausbildung feiner Poren (Kanäle) an.<br />
3) Bei großer Durchströmbarkeit σD, großem SAUTER-Durchmesser dST<br />
<strong>und</strong> großer Verteilungsbreite d3,3/dST liegt immer ein grobes Schüttgut<br />
vor.<br />
Der mögliche Arbeitsbereich wird außerdem durch das Verhältnis der Wirbelschichtdichten<br />
ρWS/ρWS,max abgegrenzt.<br />
Der Punkt der maximalen Schüttgut- bzw. Wirbelschichtdichte (2) <strong>und</strong> der<br />
Punkt des freien Fließens (4) begrenzen den möglichen Arbeitsbereich einer<br />
pneumatischen Fließ- oder Dichtstromförderung, innerhalb dessen<br />
eine homogene Fluidisierung <strong>und</strong> Fließförderung möglich ist, siehe Bilder F<br />
3.104 <strong>und</strong> F 3.106 nach Kretschmer:<br />
1) ausreichende Feinheit der <strong>Partikel</strong>n: dST ≤ 60 µ m<br />
2) ausreichend breite <strong>Partikel</strong>größenverteilung: d3 , 3 dST<br />
> 3<br />
3) große Expansionszahl: 0, 18 E 1 ≤ κ ≤<br />
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