4. gleichgewicht temperaturen der medien (wärmeübertragung) t m : triebkraft = abweichung vom...
Embed Size (px)
TRANSCRIPT

4 Gleichgewicht 平衡 ∘ Temperaturen der Medien (Waumlrmeuumlbertragung) 媒介温度(热量传递)
Q k A T m
Tm Triebkraft = Abweichung vom Gleichgewicht推动力 = 平衡之差
并行流逆流
∘ Dampf-Fluumlssigkeitsgleichgewicht (DestillationRektifikation) 蒸汽 - 液相平衡
Ebulliometer nach SWIETOSLAWSKI 沸点测定
Schema
Laboranlage
Reiner Stoff 纯物质Beispiel Wasser
Zweistoffgemisch 两混合物
Siedediagramm tV =f(x x)THIELEMC CABE-Diagramm x=f(x)allgemein 沸点图
Dampfdruck-Diagramm Wasser 蒸汽压图
∘ MOLLIER-Diagramm Konvektionstrocknung 对流干燥
Einstufiger Trockner
∘ Dreiecksdiagramm Solventextraktion 萃取 A primaumlres Loumlsungsmittel 一次溶剂 B Uumlbergangskomponente 过渡成分 C sekundaumlres Loumlsungsmittel 二次溶剂
Theoretische Stufe
F Einspeisgemisch 加料E Extrakt 提取R Raffinat 萃余M Mischungspunkt
hfL Enthalpie der feuchten Luft J(kgtL)Y absolute Luftfeuchte kgwkgtL
0 Frischluft1 Heiszligluft2 Abluft
5 Projekte 项目51 Entwicklung einer Baureihe von Konvektionstrocknern fuumlr die kontinuierliche Klaumlrschlammtrocknung (Forschungsauftrag 1995 - 1997) 干燥机 - Bandtrockner
a Nassgut 湿物料 b Gutsaustritt 出口 c Lufteintritt 进空气 e Foumlrderbaumlnder 传输 f Heizung 加热器
- Aufgabe Dimensionierung von vier Baugroumlszligen fuumlr 100 bis 500 kgh Klaumlrschlamm
- Vorgehensweise-- Weiterentwicklung der theoretischen Grundlagen
Ablaufplan 实施过程
Laborversuchsstand 实验室装置 Kleintechnischer Bandtrockner 中试设备
- Versuchsstaumlnde 实验装置
- Messergebnisse 测试结果 Normierte Trocknungsverlaufs- kurven Lufttemperaturen A 70 degC B 65 degC
- Ergebnisse 结果 Bandbreite 干燥带宽 12 mBandgeschwindigkeit 速度 02 mminHeiszliglufttemperatur 热气温 95 degCFrischluftverbrauch 耗空气 3800 bis 16600 kghWaumlrmeleistung 热量 70 bis 310 kWTrocknerlaumlnge 干燥机长 114 bis 447 m
52 Optimierung von Trocknungsanlagen fuumlr die Klaumlrschlammtrocknung (Forschungsauftrag 1998 - 2000) 干燥机优化
Situation- Erforderliche Heizwerte des Klaumlrschlammes 7 MJkg selbstaumlndige Verbrennung
10 MJkg energetische Nutzung- Klaumlrschlammes nach mechanischer Wasserabtrennung 4 bis 6 MJkg bei 35 TS-Gehalt- Klebrige Leimphase des Klaumlrschlammes 40 bis 60 TS-Gehalt- Kostenoptimierung zwischen Festkosten (Apparatekosten) und variable Kosten (Energiekosten)
Loumlsung- Klaumlrschlammtrocknung mit Trockenschlammruumlckfuumlhrung und Mischer Ruumlckfuumlhrrate 35
污泥加料
空气废气
干燥了的污泥
53Loumlsungsmoumlglichkeiten zur Entfernung von Methanal (Formaldehyd) aus Motorenabgasen (Forschungsauftrag 2009) 从发动机尾气中消除甲醛- In der Abwasserreinigungsanlage einer Papierfabrik werden ca 16000 mNsup3d Biogas produziert 造纸厂污水处理产生沼气 Daraus entstehen 可产生 ∘ elektrische Leistung 电力 2 MW ∘ thermische Leistung 热量 521 MW ∘ Abgas 废气 16000 mNsup3d mit 100 mgmsup3 Methanal 甲醛含量
(Grenzwert lt 40 mgmsup3)
- Prinzipielle Reinigungsverfahren 净化原理 ∘ Thermische und katalytische Oxidation (Verbrennung) 热力或催化氧化 ∘ AbsorptionAbgaswaumlsche 收 洗气 (gewaumlhltes Verfahren) ∘ Adsorption 吸附 ∘ biologische Abbauverfahren 生物分解工艺
- AbsorptionAbgaswaumlsche 吸收 洗气 ∘ Schema einer kompletten Ruumlckgewinnungsanlage fuumlr dampffoumlrmige Loumlsungsmittel
- Dimensionierung der Filmkolonne 薄膜塔选型 -- Durchmesser Kontinuitaumltsgleichung fuumlr die Gasphase im Arbeitspunkt
塔径
d4 m
w K
AG
AG AP AG
dK Kolonnendurchmesser mMassenstrom Abgas kgs
wAGAP Gasgeschwindigkeit im Arbeitspunktauf den freien Kolonnenquerschnittbezogen ms
∘ Gasgeschwindigkeit im Arbeitspunkt sollte 80 von der Geschwindigkeit im Inversionspunkt (Flutungspunkt) betragen
w 08 w AG AP AG
wAG Gasgeschwindigkeit im Inversions-punkt auf den freienKolonnen-querschnitt bezogen ms
∘ Gleichung fuumlr die Gasgeschwindigkeit am Inversionspunkt wAG nach PLANOWSKI und KAFAROW
lg302 w a
g v 0022 175
m
m AG
2FK AG W
016
FK W
W
AG
AG
W
05 025
Massenstrom Waschwasser kgsaFK spezifische Oberflaumlche der Fuumlll-
koumlrperschuumlttung msup2msup3vFK freies Volumen der Fuumlllkoumlrper-
Schuumlttung msup3msup3
- Ergebnisse mit Mathcad 80 sdot Gasgeschwindigkeit am Inversionspunkt (auf den freien Querschnitt bezogen) wAG = 255 ms sdot Gasgeschwindigkeit am Arbeitspunkt (auf den freien Querschnitt bezogen) wAGAP = 204 ms sdot Kolonnendurchmesser dK = 13 m
-- Houmlhe der Fuumlllkoumlrperschuumlttungen 填料塔高度
H n h th aumlq
H Houmlher der Kolonne mnth Theoretische Stufenzahl -haumlq Aumlquivalente Houmlhe der Stufen m
KAFAROW
h 193 w
a vm
m
lnm
a m
1a m
m
aumlqAG AG
AG
02
FK12
FKAG
W
0342
W
AG
019
AG
W
0038AG
W
W
AG
a Anstieg der Gleichgewichtsfunktion -aFK Oberflaumlche der Fuumlllkoumlrper msup2msup3vFK Freies Volumen der Fuumlllkoumlrper msup3msup3
- Ergebnisse sdot theoretische Stufenzahl 理论塔板数 nth = 12 sdot aumlquivalente Houmlhe einer Trennstufe 分离高度 haumlq = 103 m sdot Houmlhe der Kolonne (der gesamten
Schuumlttungen ohne Boden- und Kopfraum) 塔高 H = 1232 m
54 Trocknungsuntersuchungen von Keramikelementen nach einer in situ-Waumlsche (Forschungsauftrag 2010 - 2012) 陶瓷元件干燥 Katalytische Abgasreinigung von Kraftwerksabgasen (Entstickung) 脱销催化剂
Wabenkatalysator-Stuumlcke aus Keramik蜂窝催化剂 - 陶瓷件
SCR-Reaktor
Drei Lagen 6048 x 3 = 18114 ElementeElement 900 mm x 150 mm x 150 mm
6 NO2 + 8 NH3 rarr 7 N2 + 12 H2O
- Situation Ein Kraftwerk plant diese Katalysatoren im Reaktor zu waschen- Auftrag middot Wasseraufnahmevermoumlgen (50 t Wasser)
Hygroskopischen Verhaltens (Gleichgewichtfeuchte) 吸湿含水middot Trocknungsverhalten
- Loumlsung Messung der Trocknungsverlaufskurven ∘ Labor-Konvektionstrockner ∘ Mathematisches Modell fuumlr die
Trocknungszeit ldquoKonstanten Luftzustaumlnderdquo 干燥时间数学模型
1 2
dY
dtK
dY
dtK
Y Y
Y Y
t t tY Y
K
Y Y
Kln
Y Y
Y Y
11
21
G
K
G
ges 1 2Anf
K
1
K
G
1
K
G
End
G
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
tges Trocknungszeit minK1 kinetische Konstante 1min
KY Y
t 1
Anf
K
K
∘ kinetische Gleichung 动力学式
∘ Trocknungsverlaufskurven l = 300 mm 干燥曲线
∘ Prinzipielle Trocknungsverlaufskurve eines hygroskopischen Gutes 吸湿干燥曲线
1 2 Trocknungsabschnitte 干燥阶段 YlsquoAnf Feuchtegehalt des Gutes kgwkgTS 含水 K Knickpunkt 拐点G Gleichgewicht 平衡t Zeit min
weitere Kurven fuumlr150 600 und 900 mm
∘ Maszligstabsuumlbertragung auf l = 3 middot 900 = 2700 mm 放大至 Kinetisch Konstante K1 = 5761 10sdot -4 min-1
Zeit tK = 3333 min
- Ergebnis bei 40 und bei 20degC middot Trocknungszeit t = 91 und 115 h middot Trocknungsluftstrom = 1052 10sdot 6 msup3h
X = ly = tK
∘ tK als Funktion der Laumlnge l (Mathcad)
Ausgleichsfunktion von 150 bis 900 mmtK = 034466 middot l08769 + 88311
55 Bestimmung von ANTOINE-Konstanten mit einem Ebulliometer (studentische Arbeit)
∘ Grundlagen
- ANTOINE-Gleichung (p lt 101325 kPa)
lg P
1333224A
B
C t
P Pa t C
S
V
S V
-RAOULT-DALTONacutesches Gesetz Gleichgewichtsfunktion x = f(x))
xp P
P P x
P
px 1
S2
S1 S21
S11
ANTOINE-Konstanten Ethanol tV = 784 degCA = 865044 B = 189202 C = 24947
∘ Gegeben Zweistoffgemisch Ethanol-2 Butanol
∘ Messwerte x1 = 03448 x1 = 05549
PS1 kPa tV degC
100 875
90 738
80 72
70 696
y
∘ Ergebnisse der ANTOINE- Konstanten (Mathcad)
56 Beitrag zur verfahrenstechnischen Modellierung von Freistrahlanlagen fuumlr die Gewaumlsser- beluumlftung 2012 Projekt LUumlCKING LESEGANG und SCHELTWORT (Jade-Hochschule) 水源 - 曝气工艺 ∘ Freistrahlanlage mit den Hauptelementen Leitrohr Propeller Schwimmkoumlrpern 导管螺旋桨
ModellFreistrahl als Zylinder Kegelstumpf 截头圆锥
∘ Impulsstrombilanz fuumlr das Segment I und fuumlr alle folgenden Bilanzgebietet 区段衡算
I I F F F I 2 I G I A I
Im pulsstrom
Im pulsstrom
R eibungskraft M ante l
Schw erkraft (senkrecht)
Auftriebskraft (senkrecht)
2 I r w
I I r w
F 2 r w w
r r
F r g
F r g
2 w W 2 22
I w W 2 I2
I2
I 22 I
I 2kW 2
G I w W 2 22
AI kW 2 22
mit
∘ Quadratische Gleichung als Loumlsung 二次方程式
w2 r
r r r w
2 r
r r r w
r
r w 1
r
r g cos 0
I2 2
I 2 I2
kW 2
w W 2I
2
I 2 I2
kW 2
w W 22
22
I2
2
22 kW 2
w W 2
22
I2
2
I
rw t
a t
2
w ta a t
2
ww a t
w a a t a
a
a a I
Ix IxIx+
Ix2
Iy Iy
Iy+
Iy++
Iy2 I
Ix Ix+
Ix
Iy Iy+
Iy++
IyI
Ix+
Iy+
Iy++
İP Impulsstrom NFPτ Reibungskraft NFPG Schwerkraft NFPA Auftriebskraft N
wp Geschwindigkeit msr Radius ml Laumlnge m
Ortsvektor 位置矢量
∘ Beispiel 1 Mathcad-Datei ldquoModellrechnung Freistrahlanlage 12 30grad-smcdxrdquo sdot Elektrische Leistung des Propellers 2 kW sdot Neigungswinkel der Anlage von der
Senkrechten β2 30 deg sdot Leitrohrradius der Anlage r2 07 m sdot Temperatur des Gewaumlssers Oberflaumlche 20 degC
10 m Tiefe 15 degC sdot Flankenwinkel des Freistrahls Kegel-
stumpfes α 15 deg
Bahnkurve nichtisotherm 非等温曲线Zeitkomponenten in x- und in y-Richtung
∘ Beispiel 2 Mathcad-Datei ldquoModellrechnung Freistrahlanlage 13 30grad-smcdxrdquo
sdot wie Beispiel 1 aber isotherm
∘ Beispiel 3 Mathcad-Datei ldquoModellrechnung Freistrahlanlage 12 60grad-smcdxrdquo
sdot wie Beispiel 1 aber 60deg
Beispiel 1
Bahnkurve12-60 60 deg zur SenkrechtenBahnkurve12-30 30 deg zur Senkrechten
Bahnkurve 13 isotherm 等温线Bahnkurve 12 nichtisotherm 非等温线
57 Untersuchungen zum Absetzverhalten von Flugasche im Rauchgas eines SCR-Reaktors
Bild Prinzip einer Entstickungsanlage in einem Kraftwerk
Stroumlmungsabloumlsungen in Bauteilen
Flugasche im SCR-Reaktor
Loumlsung Umlenkbleche
Ar
d g FA3
FA RG RG
RG2
- ARCHIMEDES-Zahl
laminar Ar le 36 ReAr
18
- REYNOLDS-Zahl
Uumlbergangsgebiet 36 lt Ar lt 82500 ReAr
13875
1
14
turbulent Ar ge 82500 Re 17408 Ar
- Sedimentationsgeschwindigkeit fuumlr kugelige Einzelkoumlrner
wRe
d FARG
FA RG
- Slide 1
- Slide 2
- Slide 3
- Slide 4
- Slide 5
- Slide 6
- Slide 7
- Slide 8
- Slide 9
- Slide 10
- Slide 11
- Slide 12
- Slide 13
- Slide 14
- Slide 15
- Slide 16
- Slide 17
- Slide 18
- Slide 19
- Slide 20
- Slide 21
- Slide 22
- Slide 23
- Slide 24
- Slide 25
- Slide 26
- Slide 27
-

∘ Dampf-Fluumlssigkeitsgleichgewicht (DestillationRektifikation) 蒸汽 - 液相平衡
Ebulliometer nach SWIETOSLAWSKI 沸点测定
Schema
Laboranlage
Reiner Stoff 纯物质Beispiel Wasser
Zweistoffgemisch 两混合物
Siedediagramm tV =f(x x)THIELEMC CABE-Diagramm x=f(x)allgemein 沸点图
Dampfdruck-Diagramm Wasser 蒸汽压图
∘ MOLLIER-Diagramm Konvektionstrocknung 对流干燥
Einstufiger Trockner
∘ Dreiecksdiagramm Solventextraktion 萃取 A primaumlres Loumlsungsmittel 一次溶剂 B Uumlbergangskomponente 过渡成分 C sekundaumlres Loumlsungsmittel 二次溶剂
Theoretische Stufe
F Einspeisgemisch 加料E Extrakt 提取R Raffinat 萃余M Mischungspunkt
hfL Enthalpie der feuchten Luft J(kgtL)Y absolute Luftfeuchte kgwkgtL
0 Frischluft1 Heiszligluft2 Abluft
5 Projekte 项目51 Entwicklung einer Baureihe von Konvektionstrocknern fuumlr die kontinuierliche Klaumlrschlammtrocknung (Forschungsauftrag 1995 - 1997) 干燥机 - Bandtrockner
a Nassgut 湿物料 b Gutsaustritt 出口 c Lufteintritt 进空气 e Foumlrderbaumlnder 传输 f Heizung 加热器
- Aufgabe Dimensionierung von vier Baugroumlszligen fuumlr 100 bis 500 kgh Klaumlrschlamm
- Vorgehensweise-- Weiterentwicklung der theoretischen Grundlagen
Ablaufplan 实施过程
Laborversuchsstand 实验室装置 Kleintechnischer Bandtrockner 中试设备
- Versuchsstaumlnde 实验装置
- Messergebnisse 测试结果 Normierte Trocknungsverlaufs- kurven Lufttemperaturen A 70 degC B 65 degC
- Ergebnisse 结果 Bandbreite 干燥带宽 12 mBandgeschwindigkeit 速度 02 mminHeiszliglufttemperatur 热气温 95 degCFrischluftverbrauch 耗空气 3800 bis 16600 kghWaumlrmeleistung 热量 70 bis 310 kWTrocknerlaumlnge 干燥机长 114 bis 447 m
52 Optimierung von Trocknungsanlagen fuumlr die Klaumlrschlammtrocknung (Forschungsauftrag 1998 - 2000) 干燥机优化
Situation- Erforderliche Heizwerte des Klaumlrschlammes 7 MJkg selbstaumlndige Verbrennung
10 MJkg energetische Nutzung- Klaumlrschlammes nach mechanischer Wasserabtrennung 4 bis 6 MJkg bei 35 TS-Gehalt- Klebrige Leimphase des Klaumlrschlammes 40 bis 60 TS-Gehalt- Kostenoptimierung zwischen Festkosten (Apparatekosten) und variable Kosten (Energiekosten)
Loumlsung- Klaumlrschlammtrocknung mit Trockenschlammruumlckfuumlhrung und Mischer Ruumlckfuumlhrrate 35
污泥加料
空气废气
干燥了的污泥
53Loumlsungsmoumlglichkeiten zur Entfernung von Methanal (Formaldehyd) aus Motorenabgasen (Forschungsauftrag 2009) 从发动机尾气中消除甲醛- In der Abwasserreinigungsanlage einer Papierfabrik werden ca 16000 mNsup3d Biogas produziert 造纸厂污水处理产生沼气 Daraus entstehen 可产生 ∘ elektrische Leistung 电力 2 MW ∘ thermische Leistung 热量 521 MW ∘ Abgas 废气 16000 mNsup3d mit 100 mgmsup3 Methanal 甲醛含量
(Grenzwert lt 40 mgmsup3)
- Prinzipielle Reinigungsverfahren 净化原理 ∘ Thermische und katalytische Oxidation (Verbrennung) 热力或催化氧化 ∘ AbsorptionAbgaswaumlsche 收 洗气 (gewaumlhltes Verfahren) ∘ Adsorption 吸附 ∘ biologische Abbauverfahren 生物分解工艺
- AbsorptionAbgaswaumlsche 吸收 洗气 ∘ Schema einer kompletten Ruumlckgewinnungsanlage fuumlr dampffoumlrmige Loumlsungsmittel
- Dimensionierung der Filmkolonne 薄膜塔选型 -- Durchmesser Kontinuitaumltsgleichung fuumlr die Gasphase im Arbeitspunkt
塔径
d4 m
w K
AG
AG AP AG
dK Kolonnendurchmesser mMassenstrom Abgas kgs
wAGAP Gasgeschwindigkeit im Arbeitspunktauf den freien Kolonnenquerschnittbezogen ms
∘ Gasgeschwindigkeit im Arbeitspunkt sollte 80 von der Geschwindigkeit im Inversionspunkt (Flutungspunkt) betragen
w 08 w AG AP AG
wAG Gasgeschwindigkeit im Inversions-punkt auf den freienKolonnen-querschnitt bezogen ms
∘ Gleichung fuumlr die Gasgeschwindigkeit am Inversionspunkt wAG nach PLANOWSKI und KAFAROW
lg302 w a
g v 0022 175
m
m AG
2FK AG W
016
FK W
W
AG
AG
W
05 025
Massenstrom Waschwasser kgsaFK spezifische Oberflaumlche der Fuumlll-
koumlrperschuumlttung msup2msup3vFK freies Volumen der Fuumlllkoumlrper-
Schuumlttung msup3msup3
- Ergebnisse mit Mathcad 80 sdot Gasgeschwindigkeit am Inversionspunkt (auf den freien Querschnitt bezogen) wAG = 255 ms sdot Gasgeschwindigkeit am Arbeitspunkt (auf den freien Querschnitt bezogen) wAGAP = 204 ms sdot Kolonnendurchmesser dK = 13 m
-- Houmlhe der Fuumlllkoumlrperschuumlttungen 填料塔高度
H n h th aumlq
H Houmlher der Kolonne mnth Theoretische Stufenzahl -haumlq Aumlquivalente Houmlhe der Stufen m
KAFAROW
h 193 w
a vm
m
lnm
a m
1a m
m
aumlqAG AG
AG
02
FK12
FKAG
W
0342
W
AG
019
AG
W
0038AG
W
W
AG
a Anstieg der Gleichgewichtsfunktion -aFK Oberflaumlche der Fuumlllkoumlrper msup2msup3vFK Freies Volumen der Fuumlllkoumlrper msup3msup3
- Ergebnisse sdot theoretische Stufenzahl 理论塔板数 nth = 12 sdot aumlquivalente Houmlhe einer Trennstufe 分离高度 haumlq = 103 m sdot Houmlhe der Kolonne (der gesamten
Schuumlttungen ohne Boden- und Kopfraum) 塔高 H = 1232 m
54 Trocknungsuntersuchungen von Keramikelementen nach einer in situ-Waumlsche (Forschungsauftrag 2010 - 2012) 陶瓷元件干燥 Katalytische Abgasreinigung von Kraftwerksabgasen (Entstickung) 脱销催化剂
Wabenkatalysator-Stuumlcke aus Keramik蜂窝催化剂 - 陶瓷件
SCR-Reaktor
Drei Lagen 6048 x 3 = 18114 ElementeElement 900 mm x 150 mm x 150 mm
6 NO2 + 8 NH3 rarr 7 N2 + 12 H2O
- Situation Ein Kraftwerk plant diese Katalysatoren im Reaktor zu waschen- Auftrag middot Wasseraufnahmevermoumlgen (50 t Wasser)
Hygroskopischen Verhaltens (Gleichgewichtfeuchte) 吸湿含水middot Trocknungsverhalten
- Loumlsung Messung der Trocknungsverlaufskurven ∘ Labor-Konvektionstrockner ∘ Mathematisches Modell fuumlr die
Trocknungszeit ldquoKonstanten Luftzustaumlnderdquo 干燥时间数学模型
1 2
dY
dtK
dY
dtK
Y Y
Y Y
t t tY Y
K
Y Y
Kln
Y Y
Y Y
11
21
G
K
G
ges 1 2Anf
K
1
K
G
1
K
G
End
G
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
tges Trocknungszeit minK1 kinetische Konstante 1min
KY Y
t 1
Anf
K
K
∘ kinetische Gleichung 动力学式
∘ Trocknungsverlaufskurven l = 300 mm 干燥曲线
∘ Prinzipielle Trocknungsverlaufskurve eines hygroskopischen Gutes 吸湿干燥曲线
1 2 Trocknungsabschnitte 干燥阶段 YlsquoAnf Feuchtegehalt des Gutes kgwkgTS 含水 K Knickpunkt 拐点G Gleichgewicht 平衡t Zeit min
weitere Kurven fuumlr150 600 und 900 mm
∘ Maszligstabsuumlbertragung auf l = 3 middot 900 = 2700 mm 放大至 Kinetisch Konstante K1 = 5761 10sdot -4 min-1
Zeit tK = 3333 min
- Ergebnis bei 40 und bei 20degC middot Trocknungszeit t = 91 und 115 h middot Trocknungsluftstrom = 1052 10sdot 6 msup3h
X = ly = tK
∘ tK als Funktion der Laumlnge l (Mathcad)
Ausgleichsfunktion von 150 bis 900 mmtK = 034466 middot l08769 + 88311
55 Bestimmung von ANTOINE-Konstanten mit einem Ebulliometer (studentische Arbeit)
∘ Grundlagen
- ANTOINE-Gleichung (p lt 101325 kPa)
lg P
1333224A
B
C t
P Pa t C
S
V
S V
-RAOULT-DALTONacutesches Gesetz Gleichgewichtsfunktion x = f(x))
xp P
P P x
P
px 1
S2
S1 S21
S11
ANTOINE-Konstanten Ethanol tV = 784 degCA = 865044 B = 189202 C = 24947
∘ Gegeben Zweistoffgemisch Ethanol-2 Butanol
∘ Messwerte x1 = 03448 x1 = 05549
PS1 kPa tV degC
100 875
90 738
80 72
70 696
y
∘ Ergebnisse der ANTOINE- Konstanten (Mathcad)
56 Beitrag zur verfahrenstechnischen Modellierung von Freistrahlanlagen fuumlr die Gewaumlsser- beluumlftung 2012 Projekt LUumlCKING LESEGANG und SCHELTWORT (Jade-Hochschule) 水源 - 曝气工艺 ∘ Freistrahlanlage mit den Hauptelementen Leitrohr Propeller Schwimmkoumlrpern 导管螺旋桨
ModellFreistrahl als Zylinder Kegelstumpf 截头圆锥
∘ Impulsstrombilanz fuumlr das Segment I und fuumlr alle folgenden Bilanzgebietet 区段衡算
I I F F F I 2 I G I A I
Im pulsstrom
Im pulsstrom
R eibungskraft M ante l
Schw erkraft (senkrecht)
Auftriebskraft (senkrecht)
2 I r w
I I r w
F 2 r w w
r r
F r g
F r g
2 w W 2 22
I w W 2 I2
I2
I 22 I
I 2kW 2
G I w W 2 22
AI kW 2 22
mit
∘ Quadratische Gleichung als Loumlsung 二次方程式
w2 r
r r r w
2 r
r r r w
r
r w 1
r
r g cos 0
I2 2
I 2 I2
kW 2
w W 2I
2
I 2 I2
kW 2
w W 22
22
I2
2
22 kW 2
w W 2
22
I2
2
I
rw t
a t
2
w ta a t
2
ww a t
w a a t a
a
a a I
Ix IxIx+
Ix2
Iy Iy
Iy+
Iy++
Iy2 I
Ix Ix+
Ix
Iy Iy+
Iy++
IyI
Ix+
Iy+
Iy++
İP Impulsstrom NFPτ Reibungskraft NFPG Schwerkraft NFPA Auftriebskraft N
wp Geschwindigkeit msr Radius ml Laumlnge m
Ortsvektor 位置矢量
∘ Beispiel 1 Mathcad-Datei ldquoModellrechnung Freistrahlanlage 12 30grad-smcdxrdquo sdot Elektrische Leistung des Propellers 2 kW sdot Neigungswinkel der Anlage von der
Senkrechten β2 30 deg sdot Leitrohrradius der Anlage r2 07 m sdot Temperatur des Gewaumlssers Oberflaumlche 20 degC
10 m Tiefe 15 degC sdot Flankenwinkel des Freistrahls Kegel-
stumpfes α 15 deg
Bahnkurve nichtisotherm 非等温曲线Zeitkomponenten in x- und in y-Richtung
∘ Beispiel 2 Mathcad-Datei ldquoModellrechnung Freistrahlanlage 13 30grad-smcdxrdquo
sdot wie Beispiel 1 aber isotherm
∘ Beispiel 3 Mathcad-Datei ldquoModellrechnung Freistrahlanlage 12 60grad-smcdxrdquo
sdot wie Beispiel 1 aber 60deg
Beispiel 1
Bahnkurve12-60 60 deg zur SenkrechtenBahnkurve12-30 30 deg zur Senkrechten
Bahnkurve 13 isotherm 等温线Bahnkurve 12 nichtisotherm 非等温线
57 Untersuchungen zum Absetzverhalten von Flugasche im Rauchgas eines SCR-Reaktors
Bild Prinzip einer Entstickungsanlage in einem Kraftwerk
Stroumlmungsabloumlsungen in Bauteilen
Flugasche im SCR-Reaktor
Loumlsung Umlenkbleche
Ar
d g FA3
FA RG RG
RG2
- ARCHIMEDES-Zahl
laminar Ar le 36 ReAr
18
- REYNOLDS-Zahl
Uumlbergangsgebiet 36 lt Ar lt 82500 ReAr
13875
1
14
turbulent Ar ge 82500 Re 17408 Ar
- Sedimentationsgeschwindigkeit fuumlr kugelige Einzelkoumlrner
wRe
d FARG
FA RG
- Slide 1
- Slide 2
- Slide 3
- Slide 4
- Slide 5
- Slide 6
- Slide 7
- Slide 8
- Slide 9
- Slide 10
- Slide 11
- Slide 12
- Slide 13
- Slide 14
- Slide 15
- Slide 16
- Slide 17
- Slide 18
- Slide 19
- Slide 20
- Slide 21
- Slide 22
- Slide 23
- Slide 24
- Slide 25
- Slide 26
- Slide 27
-

Reiner Stoff 纯物质Beispiel Wasser
Zweistoffgemisch 两混合物
Siedediagramm tV =f(x x)THIELEMC CABE-Diagramm x=f(x)allgemein 沸点图
Dampfdruck-Diagramm Wasser 蒸汽压图
∘ MOLLIER-Diagramm Konvektionstrocknung 对流干燥
Einstufiger Trockner
∘ Dreiecksdiagramm Solventextraktion 萃取 A primaumlres Loumlsungsmittel 一次溶剂 B Uumlbergangskomponente 过渡成分 C sekundaumlres Loumlsungsmittel 二次溶剂
Theoretische Stufe
F Einspeisgemisch 加料E Extrakt 提取R Raffinat 萃余M Mischungspunkt
hfL Enthalpie der feuchten Luft J(kgtL)Y absolute Luftfeuchte kgwkgtL
0 Frischluft1 Heiszligluft2 Abluft
5 Projekte 项目51 Entwicklung einer Baureihe von Konvektionstrocknern fuumlr die kontinuierliche Klaumlrschlammtrocknung (Forschungsauftrag 1995 - 1997) 干燥机 - Bandtrockner
a Nassgut 湿物料 b Gutsaustritt 出口 c Lufteintritt 进空气 e Foumlrderbaumlnder 传输 f Heizung 加热器
- Aufgabe Dimensionierung von vier Baugroumlszligen fuumlr 100 bis 500 kgh Klaumlrschlamm
- Vorgehensweise-- Weiterentwicklung der theoretischen Grundlagen
Ablaufplan 实施过程
Laborversuchsstand 实验室装置 Kleintechnischer Bandtrockner 中试设备
- Versuchsstaumlnde 实验装置
- Messergebnisse 测试结果 Normierte Trocknungsverlaufs- kurven Lufttemperaturen A 70 degC B 65 degC
- Ergebnisse 结果 Bandbreite 干燥带宽 12 mBandgeschwindigkeit 速度 02 mminHeiszliglufttemperatur 热气温 95 degCFrischluftverbrauch 耗空气 3800 bis 16600 kghWaumlrmeleistung 热量 70 bis 310 kWTrocknerlaumlnge 干燥机长 114 bis 447 m
52 Optimierung von Trocknungsanlagen fuumlr die Klaumlrschlammtrocknung (Forschungsauftrag 1998 - 2000) 干燥机优化
Situation- Erforderliche Heizwerte des Klaumlrschlammes 7 MJkg selbstaumlndige Verbrennung
10 MJkg energetische Nutzung- Klaumlrschlammes nach mechanischer Wasserabtrennung 4 bis 6 MJkg bei 35 TS-Gehalt- Klebrige Leimphase des Klaumlrschlammes 40 bis 60 TS-Gehalt- Kostenoptimierung zwischen Festkosten (Apparatekosten) und variable Kosten (Energiekosten)
Loumlsung- Klaumlrschlammtrocknung mit Trockenschlammruumlckfuumlhrung und Mischer Ruumlckfuumlhrrate 35
污泥加料
空气废气
干燥了的污泥
53Loumlsungsmoumlglichkeiten zur Entfernung von Methanal (Formaldehyd) aus Motorenabgasen (Forschungsauftrag 2009) 从发动机尾气中消除甲醛- In der Abwasserreinigungsanlage einer Papierfabrik werden ca 16000 mNsup3d Biogas produziert 造纸厂污水处理产生沼气 Daraus entstehen 可产生 ∘ elektrische Leistung 电力 2 MW ∘ thermische Leistung 热量 521 MW ∘ Abgas 废气 16000 mNsup3d mit 100 mgmsup3 Methanal 甲醛含量
(Grenzwert lt 40 mgmsup3)
- Prinzipielle Reinigungsverfahren 净化原理 ∘ Thermische und katalytische Oxidation (Verbrennung) 热力或催化氧化 ∘ AbsorptionAbgaswaumlsche 收 洗气 (gewaumlhltes Verfahren) ∘ Adsorption 吸附 ∘ biologische Abbauverfahren 生物分解工艺
- AbsorptionAbgaswaumlsche 吸收 洗气 ∘ Schema einer kompletten Ruumlckgewinnungsanlage fuumlr dampffoumlrmige Loumlsungsmittel
- Dimensionierung der Filmkolonne 薄膜塔选型 -- Durchmesser Kontinuitaumltsgleichung fuumlr die Gasphase im Arbeitspunkt
塔径
d4 m
w K
AG
AG AP AG
dK Kolonnendurchmesser mMassenstrom Abgas kgs
wAGAP Gasgeschwindigkeit im Arbeitspunktauf den freien Kolonnenquerschnittbezogen ms
∘ Gasgeschwindigkeit im Arbeitspunkt sollte 80 von der Geschwindigkeit im Inversionspunkt (Flutungspunkt) betragen
w 08 w AG AP AG
wAG Gasgeschwindigkeit im Inversions-punkt auf den freienKolonnen-querschnitt bezogen ms
∘ Gleichung fuumlr die Gasgeschwindigkeit am Inversionspunkt wAG nach PLANOWSKI und KAFAROW
lg302 w a
g v 0022 175
m
m AG
2FK AG W
016
FK W
W
AG
AG
W
05 025
Massenstrom Waschwasser kgsaFK spezifische Oberflaumlche der Fuumlll-
koumlrperschuumlttung msup2msup3vFK freies Volumen der Fuumlllkoumlrper-
Schuumlttung msup3msup3
- Ergebnisse mit Mathcad 80 sdot Gasgeschwindigkeit am Inversionspunkt (auf den freien Querschnitt bezogen) wAG = 255 ms sdot Gasgeschwindigkeit am Arbeitspunkt (auf den freien Querschnitt bezogen) wAGAP = 204 ms sdot Kolonnendurchmesser dK = 13 m
-- Houmlhe der Fuumlllkoumlrperschuumlttungen 填料塔高度
H n h th aumlq
H Houmlher der Kolonne mnth Theoretische Stufenzahl -haumlq Aumlquivalente Houmlhe der Stufen m
KAFAROW
h 193 w
a vm
m
lnm
a m
1a m
m
aumlqAG AG
AG
02
FK12
FKAG
W
0342
W
AG
019
AG
W
0038AG
W
W
AG
a Anstieg der Gleichgewichtsfunktion -aFK Oberflaumlche der Fuumlllkoumlrper msup2msup3vFK Freies Volumen der Fuumlllkoumlrper msup3msup3
- Ergebnisse sdot theoretische Stufenzahl 理论塔板数 nth = 12 sdot aumlquivalente Houmlhe einer Trennstufe 分离高度 haumlq = 103 m sdot Houmlhe der Kolonne (der gesamten
Schuumlttungen ohne Boden- und Kopfraum) 塔高 H = 1232 m
54 Trocknungsuntersuchungen von Keramikelementen nach einer in situ-Waumlsche (Forschungsauftrag 2010 - 2012) 陶瓷元件干燥 Katalytische Abgasreinigung von Kraftwerksabgasen (Entstickung) 脱销催化剂
Wabenkatalysator-Stuumlcke aus Keramik蜂窝催化剂 - 陶瓷件
SCR-Reaktor
Drei Lagen 6048 x 3 = 18114 ElementeElement 900 mm x 150 mm x 150 mm
6 NO2 + 8 NH3 rarr 7 N2 + 12 H2O
- Situation Ein Kraftwerk plant diese Katalysatoren im Reaktor zu waschen- Auftrag middot Wasseraufnahmevermoumlgen (50 t Wasser)
Hygroskopischen Verhaltens (Gleichgewichtfeuchte) 吸湿含水middot Trocknungsverhalten
- Loumlsung Messung der Trocknungsverlaufskurven ∘ Labor-Konvektionstrockner ∘ Mathematisches Modell fuumlr die
Trocknungszeit ldquoKonstanten Luftzustaumlnderdquo 干燥时间数学模型
1 2
dY
dtK
dY
dtK
Y Y
Y Y
t t tY Y
K
Y Y
Kln
Y Y
Y Y
11
21
G
K
G
ges 1 2Anf
K
1
K
G
1
K
G
End
G
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
tges Trocknungszeit minK1 kinetische Konstante 1min
KY Y
t 1
Anf
K
K
∘ kinetische Gleichung 动力学式
∘ Trocknungsverlaufskurven l = 300 mm 干燥曲线
∘ Prinzipielle Trocknungsverlaufskurve eines hygroskopischen Gutes 吸湿干燥曲线
1 2 Trocknungsabschnitte 干燥阶段 YlsquoAnf Feuchtegehalt des Gutes kgwkgTS 含水 K Knickpunkt 拐点G Gleichgewicht 平衡t Zeit min
weitere Kurven fuumlr150 600 und 900 mm
∘ Maszligstabsuumlbertragung auf l = 3 middot 900 = 2700 mm 放大至 Kinetisch Konstante K1 = 5761 10sdot -4 min-1
Zeit tK = 3333 min
- Ergebnis bei 40 und bei 20degC middot Trocknungszeit t = 91 und 115 h middot Trocknungsluftstrom = 1052 10sdot 6 msup3h
X = ly = tK
∘ tK als Funktion der Laumlnge l (Mathcad)
Ausgleichsfunktion von 150 bis 900 mmtK = 034466 middot l08769 + 88311
55 Bestimmung von ANTOINE-Konstanten mit einem Ebulliometer (studentische Arbeit)
∘ Grundlagen
- ANTOINE-Gleichung (p lt 101325 kPa)
lg P
1333224A
B
C t
P Pa t C
S
V
S V
-RAOULT-DALTONacutesches Gesetz Gleichgewichtsfunktion x = f(x))
xp P
P P x
P
px 1
S2
S1 S21
S11
ANTOINE-Konstanten Ethanol tV = 784 degCA = 865044 B = 189202 C = 24947
∘ Gegeben Zweistoffgemisch Ethanol-2 Butanol
∘ Messwerte x1 = 03448 x1 = 05549
PS1 kPa tV degC
100 875
90 738
80 72
70 696
y
∘ Ergebnisse der ANTOINE- Konstanten (Mathcad)
56 Beitrag zur verfahrenstechnischen Modellierung von Freistrahlanlagen fuumlr die Gewaumlsser- beluumlftung 2012 Projekt LUumlCKING LESEGANG und SCHELTWORT (Jade-Hochschule) 水源 - 曝气工艺 ∘ Freistrahlanlage mit den Hauptelementen Leitrohr Propeller Schwimmkoumlrpern 导管螺旋桨
ModellFreistrahl als Zylinder Kegelstumpf 截头圆锥
∘ Impulsstrombilanz fuumlr das Segment I und fuumlr alle folgenden Bilanzgebietet 区段衡算
I I F F F I 2 I G I A I
Im pulsstrom
Im pulsstrom
R eibungskraft M ante l
Schw erkraft (senkrecht)
Auftriebskraft (senkrecht)
2 I r w
I I r w
F 2 r w w
r r
F r g
F r g
2 w W 2 22
I w W 2 I2
I2
I 22 I
I 2kW 2
G I w W 2 22
AI kW 2 22
mit
∘ Quadratische Gleichung als Loumlsung 二次方程式
w2 r
r r r w
2 r
r r r w
r
r w 1
r
r g cos 0
I2 2
I 2 I2
kW 2
w W 2I
2
I 2 I2
kW 2
w W 22
22
I2
2
22 kW 2
w W 2
22
I2
2
I
rw t
a t
2
w ta a t
2
ww a t
w a a t a
a
a a I
Ix IxIx+
Ix2
Iy Iy
Iy+
Iy++
Iy2 I
Ix Ix+
Ix
Iy Iy+
Iy++
IyI
Ix+
Iy+
Iy++
İP Impulsstrom NFPτ Reibungskraft NFPG Schwerkraft NFPA Auftriebskraft N
wp Geschwindigkeit msr Radius ml Laumlnge m
Ortsvektor 位置矢量
∘ Beispiel 1 Mathcad-Datei ldquoModellrechnung Freistrahlanlage 12 30grad-smcdxrdquo sdot Elektrische Leistung des Propellers 2 kW sdot Neigungswinkel der Anlage von der
Senkrechten β2 30 deg sdot Leitrohrradius der Anlage r2 07 m sdot Temperatur des Gewaumlssers Oberflaumlche 20 degC
10 m Tiefe 15 degC sdot Flankenwinkel des Freistrahls Kegel-
stumpfes α 15 deg
Bahnkurve nichtisotherm 非等温曲线Zeitkomponenten in x- und in y-Richtung
∘ Beispiel 2 Mathcad-Datei ldquoModellrechnung Freistrahlanlage 13 30grad-smcdxrdquo
sdot wie Beispiel 1 aber isotherm
∘ Beispiel 3 Mathcad-Datei ldquoModellrechnung Freistrahlanlage 12 60grad-smcdxrdquo
sdot wie Beispiel 1 aber 60deg
Beispiel 1
Bahnkurve12-60 60 deg zur SenkrechtenBahnkurve12-30 30 deg zur Senkrechten
Bahnkurve 13 isotherm 等温线Bahnkurve 12 nichtisotherm 非等温线
57 Untersuchungen zum Absetzverhalten von Flugasche im Rauchgas eines SCR-Reaktors
Bild Prinzip einer Entstickungsanlage in einem Kraftwerk
Stroumlmungsabloumlsungen in Bauteilen
Flugasche im SCR-Reaktor
Loumlsung Umlenkbleche
Ar
d g FA3
FA RG RG
RG2
- ARCHIMEDES-Zahl
laminar Ar le 36 ReAr
18
- REYNOLDS-Zahl
Uumlbergangsgebiet 36 lt Ar lt 82500 ReAr
13875
1
14
turbulent Ar ge 82500 Re 17408 Ar
- Sedimentationsgeschwindigkeit fuumlr kugelige Einzelkoumlrner
wRe
d FARG
FA RG
- Slide 1
- Slide 2
- Slide 3
- Slide 4
- Slide 5
- Slide 6
- Slide 7
- Slide 8
- Slide 9
- Slide 10
- Slide 11
- Slide 12
- Slide 13
- Slide 14
- Slide 15
- Slide 16
- Slide 17
- Slide 18
- Slide 19
- Slide 20
- Slide 21
- Slide 22
- Slide 23
- Slide 24
- Slide 25
- Slide 26
- Slide 27
-

∘ MOLLIER-Diagramm Konvektionstrocknung 对流干燥
Einstufiger Trockner
∘ Dreiecksdiagramm Solventextraktion 萃取 A primaumlres Loumlsungsmittel 一次溶剂 B Uumlbergangskomponente 过渡成分 C sekundaumlres Loumlsungsmittel 二次溶剂
Theoretische Stufe
F Einspeisgemisch 加料E Extrakt 提取R Raffinat 萃余M Mischungspunkt
hfL Enthalpie der feuchten Luft J(kgtL)Y absolute Luftfeuchte kgwkgtL
0 Frischluft1 Heiszligluft2 Abluft
5 Projekte 项目51 Entwicklung einer Baureihe von Konvektionstrocknern fuumlr die kontinuierliche Klaumlrschlammtrocknung (Forschungsauftrag 1995 - 1997) 干燥机 - Bandtrockner
a Nassgut 湿物料 b Gutsaustritt 出口 c Lufteintritt 进空气 e Foumlrderbaumlnder 传输 f Heizung 加热器
- Aufgabe Dimensionierung von vier Baugroumlszligen fuumlr 100 bis 500 kgh Klaumlrschlamm
- Vorgehensweise-- Weiterentwicklung der theoretischen Grundlagen
Ablaufplan 实施过程
Laborversuchsstand 实验室装置 Kleintechnischer Bandtrockner 中试设备
- Versuchsstaumlnde 实验装置
- Messergebnisse 测试结果 Normierte Trocknungsverlaufs- kurven Lufttemperaturen A 70 degC B 65 degC
- Ergebnisse 结果 Bandbreite 干燥带宽 12 mBandgeschwindigkeit 速度 02 mminHeiszliglufttemperatur 热气温 95 degCFrischluftverbrauch 耗空气 3800 bis 16600 kghWaumlrmeleistung 热量 70 bis 310 kWTrocknerlaumlnge 干燥机长 114 bis 447 m
52 Optimierung von Trocknungsanlagen fuumlr die Klaumlrschlammtrocknung (Forschungsauftrag 1998 - 2000) 干燥机优化
Situation- Erforderliche Heizwerte des Klaumlrschlammes 7 MJkg selbstaumlndige Verbrennung
10 MJkg energetische Nutzung- Klaumlrschlammes nach mechanischer Wasserabtrennung 4 bis 6 MJkg bei 35 TS-Gehalt- Klebrige Leimphase des Klaumlrschlammes 40 bis 60 TS-Gehalt- Kostenoptimierung zwischen Festkosten (Apparatekosten) und variable Kosten (Energiekosten)
Loumlsung- Klaumlrschlammtrocknung mit Trockenschlammruumlckfuumlhrung und Mischer Ruumlckfuumlhrrate 35
污泥加料
空气废气
干燥了的污泥
53Loumlsungsmoumlglichkeiten zur Entfernung von Methanal (Formaldehyd) aus Motorenabgasen (Forschungsauftrag 2009) 从发动机尾气中消除甲醛- In der Abwasserreinigungsanlage einer Papierfabrik werden ca 16000 mNsup3d Biogas produziert 造纸厂污水处理产生沼气 Daraus entstehen 可产生 ∘ elektrische Leistung 电力 2 MW ∘ thermische Leistung 热量 521 MW ∘ Abgas 废气 16000 mNsup3d mit 100 mgmsup3 Methanal 甲醛含量
(Grenzwert lt 40 mgmsup3)
- Prinzipielle Reinigungsverfahren 净化原理 ∘ Thermische und katalytische Oxidation (Verbrennung) 热力或催化氧化 ∘ AbsorptionAbgaswaumlsche 收 洗气 (gewaumlhltes Verfahren) ∘ Adsorption 吸附 ∘ biologische Abbauverfahren 生物分解工艺
- AbsorptionAbgaswaumlsche 吸收 洗气 ∘ Schema einer kompletten Ruumlckgewinnungsanlage fuumlr dampffoumlrmige Loumlsungsmittel
- Dimensionierung der Filmkolonne 薄膜塔选型 -- Durchmesser Kontinuitaumltsgleichung fuumlr die Gasphase im Arbeitspunkt
塔径
d4 m
w K
AG
AG AP AG
dK Kolonnendurchmesser mMassenstrom Abgas kgs
wAGAP Gasgeschwindigkeit im Arbeitspunktauf den freien Kolonnenquerschnittbezogen ms
∘ Gasgeschwindigkeit im Arbeitspunkt sollte 80 von der Geschwindigkeit im Inversionspunkt (Flutungspunkt) betragen
w 08 w AG AP AG
wAG Gasgeschwindigkeit im Inversions-punkt auf den freienKolonnen-querschnitt bezogen ms
∘ Gleichung fuumlr die Gasgeschwindigkeit am Inversionspunkt wAG nach PLANOWSKI und KAFAROW
lg302 w a
g v 0022 175
m
m AG
2FK AG W
016
FK W
W
AG
AG
W
05 025
Massenstrom Waschwasser kgsaFK spezifische Oberflaumlche der Fuumlll-
koumlrperschuumlttung msup2msup3vFK freies Volumen der Fuumlllkoumlrper-
Schuumlttung msup3msup3
- Ergebnisse mit Mathcad 80 sdot Gasgeschwindigkeit am Inversionspunkt (auf den freien Querschnitt bezogen) wAG = 255 ms sdot Gasgeschwindigkeit am Arbeitspunkt (auf den freien Querschnitt bezogen) wAGAP = 204 ms sdot Kolonnendurchmesser dK = 13 m
-- Houmlhe der Fuumlllkoumlrperschuumlttungen 填料塔高度
H n h th aumlq
H Houmlher der Kolonne mnth Theoretische Stufenzahl -haumlq Aumlquivalente Houmlhe der Stufen m
KAFAROW
h 193 w
a vm
m
lnm
a m
1a m
m
aumlqAG AG
AG
02
FK12
FKAG
W
0342
W
AG
019
AG
W
0038AG
W
W
AG
a Anstieg der Gleichgewichtsfunktion -aFK Oberflaumlche der Fuumlllkoumlrper msup2msup3vFK Freies Volumen der Fuumlllkoumlrper msup3msup3
- Ergebnisse sdot theoretische Stufenzahl 理论塔板数 nth = 12 sdot aumlquivalente Houmlhe einer Trennstufe 分离高度 haumlq = 103 m sdot Houmlhe der Kolonne (der gesamten
Schuumlttungen ohne Boden- und Kopfraum) 塔高 H = 1232 m
54 Trocknungsuntersuchungen von Keramikelementen nach einer in situ-Waumlsche (Forschungsauftrag 2010 - 2012) 陶瓷元件干燥 Katalytische Abgasreinigung von Kraftwerksabgasen (Entstickung) 脱销催化剂
Wabenkatalysator-Stuumlcke aus Keramik蜂窝催化剂 - 陶瓷件
SCR-Reaktor
Drei Lagen 6048 x 3 = 18114 ElementeElement 900 mm x 150 mm x 150 mm
6 NO2 + 8 NH3 rarr 7 N2 + 12 H2O
- Situation Ein Kraftwerk plant diese Katalysatoren im Reaktor zu waschen- Auftrag middot Wasseraufnahmevermoumlgen (50 t Wasser)
Hygroskopischen Verhaltens (Gleichgewichtfeuchte) 吸湿含水middot Trocknungsverhalten
- Loumlsung Messung der Trocknungsverlaufskurven ∘ Labor-Konvektionstrockner ∘ Mathematisches Modell fuumlr die
Trocknungszeit ldquoKonstanten Luftzustaumlnderdquo 干燥时间数学模型
1 2
dY
dtK
dY
dtK
Y Y
Y Y
t t tY Y
K
Y Y
Kln
Y Y
Y Y
11
21
G
K
G
ges 1 2Anf
K
1
K
G
1
K
G
End
G
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
tges Trocknungszeit minK1 kinetische Konstante 1min
KY Y
t 1
Anf
K
K
∘ kinetische Gleichung 动力学式
∘ Trocknungsverlaufskurven l = 300 mm 干燥曲线
∘ Prinzipielle Trocknungsverlaufskurve eines hygroskopischen Gutes 吸湿干燥曲线
1 2 Trocknungsabschnitte 干燥阶段 YlsquoAnf Feuchtegehalt des Gutes kgwkgTS 含水 K Knickpunkt 拐点G Gleichgewicht 平衡t Zeit min
weitere Kurven fuumlr150 600 und 900 mm
∘ Maszligstabsuumlbertragung auf l = 3 middot 900 = 2700 mm 放大至 Kinetisch Konstante K1 = 5761 10sdot -4 min-1
Zeit tK = 3333 min
- Ergebnis bei 40 und bei 20degC middot Trocknungszeit t = 91 und 115 h middot Trocknungsluftstrom = 1052 10sdot 6 msup3h
X = ly = tK
∘ tK als Funktion der Laumlnge l (Mathcad)
Ausgleichsfunktion von 150 bis 900 mmtK = 034466 middot l08769 + 88311
55 Bestimmung von ANTOINE-Konstanten mit einem Ebulliometer (studentische Arbeit)
∘ Grundlagen
- ANTOINE-Gleichung (p lt 101325 kPa)
lg P
1333224A
B
C t
P Pa t C
S
V
S V
-RAOULT-DALTONacutesches Gesetz Gleichgewichtsfunktion x = f(x))
xp P
P P x
P
px 1
S2
S1 S21
S11
ANTOINE-Konstanten Ethanol tV = 784 degCA = 865044 B = 189202 C = 24947
∘ Gegeben Zweistoffgemisch Ethanol-2 Butanol
∘ Messwerte x1 = 03448 x1 = 05549
PS1 kPa tV degC
100 875
90 738
80 72
70 696
y
∘ Ergebnisse der ANTOINE- Konstanten (Mathcad)
56 Beitrag zur verfahrenstechnischen Modellierung von Freistrahlanlagen fuumlr die Gewaumlsser- beluumlftung 2012 Projekt LUumlCKING LESEGANG und SCHELTWORT (Jade-Hochschule) 水源 - 曝气工艺 ∘ Freistrahlanlage mit den Hauptelementen Leitrohr Propeller Schwimmkoumlrpern 导管螺旋桨
ModellFreistrahl als Zylinder Kegelstumpf 截头圆锥
∘ Impulsstrombilanz fuumlr das Segment I und fuumlr alle folgenden Bilanzgebietet 区段衡算
I I F F F I 2 I G I A I
Im pulsstrom
Im pulsstrom
R eibungskraft M ante l
Schw erkraft (senkrecht)
Auftriebskraft (senkrecht)
2 I r w
I I r w
F 2 r w w
r r
F r g
F r g
2 w W 2 22
I w W 2 I2
I2
I 22 I
I 2kW 2
G I w W 2 22
AI kW 2 22
mit
∘ Quadratische Gleichung als Loumlsung 二次方程式
w2 r
r r r w
2 r
r r r w
r
r w 1
r
r g cos 0
I2 2
I 2 I2
kW 2
w W 2I
2
I 2 I2
kW 2
w W 22
22
I2
2
22 kW 2
w W 2
22
I2
2
I
rw t
a t
2
w ta a t
2
ww a t
w a a t a
a
a a I
Ix IxIx+
Ix2
Iy Iy
Iy+
Iy++
Iy2 I
Ix Ix+
Ix
Iy Iy+
Iy++
IyI
Ix+
Iy+
Iy++
İP Impulsstrom NFPτ Reibungskraft NFPG Schwerkraft NFPA Auftriebskraft N
wp Geschwindigkeit msr Radius ml Laumlnge m
Ortsvektor 位置矢量
∘ Beispiel 1 Mathcad-Datei ldquoModellrechnung Freistrahlanlage 12 30grad-smcdxrdquo sdot Elektrische Leistung des Propellers 2 kW sdot Neigungswinkel der Anlage von der
Senkrechten β2 30 deg sdot Leitrohrradius der Anlage r2 07 m sdot Temperatur des Gewaumlssers Oberflaumlche 20 degC
10 m Tiefe 15 degC sdot Flankenwinkel des Freistrahls Kegel-
stumpfes α 15 deg
Bahnkurve nichtisotherm 非等温曲线Zeitkomponenten in x- und in y-Richtung
∘ Beispiel 2 Mathcad-Datei ldquoModellrechnung Freistrahlanlage 13 30grad-smcdxrdquo
sdot wie Beispiel 1 aber isotherm
∘ Beispiel 3 Mathcad-Datei ldquoModellrechnung Freistrahlanlage 12 60grad-smcdxrdquo
sdot wie Beispiel 1 aber 60deg
Beispiel 1
Bahnkurve12-60 60 deg zur SenkrechtenBahnkurve12-30 30 deg zur Senkrechten
Bahnkurve 13 isotherm 等温线Bahnkurve 12 nichtisotherm 非等温线
57 Untersuchungen zum Absetzverhalten von Flugasche im Rauchgas eines SCR-Reaktors
Bild Prinzip einer Entstickungsanlage in einem Kraftwerk
Stroumlmungsabloumlsungen in Bauteilen
Flugasche im SCR-Reaktor
Loumlsung Umlenkbleche
Ar
d g FA3
FA RG RG
RG2
- ARCHIMEDES-Zahl
laminar Ar le 36 ReAr
18
- REYNOLDS-Zahl
Uumlbergangsgebiet 36 lt Ar lt 82500 ReAr
13875
1
14
turbulent Ar ge 82500 Re 17408 Ar
- Sedimentationsgeschwindigkeit fuumlr kugelige Einzelkoumlrner
wRe
d FARG
FA RG
- Slide 1
- Slide 2
- Slide 3
- Slide 4
- Slide 5
- Slide 6
- Slide 7
- Slide 8
- Slide 9
- Slide 10
- Slide 11
- Slide 12
- Slide 13
- Slide 14
- Slide 15
- Slide 16
- Slide 17
- Slide 18
- Slide 19
- Slide 20
- Slide 21
- Slide 22
- Slide 23
- Slide 24
- Slide 25
- Slide 26
- Slide 27
-

5 Projekte 项目51 Entwicklung einer Baureihe von Konvektionstrocknern fuumlr die kontinuierliche Klaumlrschlammtrocknung (Forschungsauftrag 1995 - 1997) 干燥机 - Bandtrockner
a Nassgut 湿物料 b Gutsaustritt 出口 c Lufteintritt 进空气 e Foumlrderbaumlnder 传输 f Heizung 加热器
- Aufgabe Dimensionierung von vier Baugroumlszligen fuumlr 100 bis 500 kgh Klaumlrschlamm
- Vorgehensweise-- Weiterentwicklung der theoretischen Grundlagen
Ablaufplan 实施过程
Laborversuchsstand 实验室装置 Kleintechnischer Bandtrockner 中试设备
- Versuchsstaumlnde 实验装置
- Messergebnisse 测试结果 Normierte Trocknungsverlaufs- kurven Lufttemperaturen A 70 degC B 65 degC
- Ergebnisse 结果 Bandbreite 干燥带宽 12 mBandgeschwindigkeit 速度 02 mminHeiszliglufttemperatur 热气温 95 degCFrischluftverbrauch 耗空气 3800 bis 16600 kghWaumlrmeleistung 热量 70 bis 310 kWTrocknerlaumlnge 干燥机长 114 bis 447 m
52 Optimierung von Trocknungsanlagen fuumlr die Klaumlrschlammtrocknung (Forschungsauftrag 1998 - 2000) 干燥机优化
Situation- Erforderliche Heizwerte des Klaumlrschlammes 7 MJkg selbstaumlndige Verbrennung
10 MJkg energetische Nutzung- Klaumlrschlammes nach mechanischer Wasserabtrennung 4 bis 6 MJkg bei 35 TS-Gehalt- Klebrige Leimphase des Klaumlrschlammes 40 bis 60 TS-Gehalt- Kostenoptimierung zwischen Festkosten (Apparatekosten) und variable Kosten (Energiekosten)
Loumlsung- Klaumlrschlammtrocknung mit Trockenschlammruumlckfuumlhrung und Mischer Ruumlckfuumlhrrate 35
污泥加料
空气废气
干燥了的污泥
53Loumlsungsmoumlglichkeiten zur Entfernung von Methanal (Formaldehyd) aus Motorenabgasen (Forschungsauftrag 2009) 从发动机尾气中消除甲醛- In der Abwasserreinigungsanlage einer Papierfabrik werden ca 16000 mNsup3d Biogas produziert 造纸厂污水处理产生沼气 Daraus entstehen 可产生 ∘ elektrische Leistung 电力 2 MW ∘ thermische Leistung 热量 521 MW ∘ Abgas 废气 16000 mNsup3d mit 100 mgmsup3 Methanal 甲醛含量
(Grenzwert lt 40 mgmsup3)
- Prinzipielle Reinigungsverfahren 净化原理 ∘ Thermische und katalytische Oxidation (Verbrennung) 热力或催化氧化 ∘ AbsorptionAbgaswaumlsche 收 洗气 (gewaumlhltes Verfahren) ∘ Adsorption 吸附 ∘ biologische Abbauverfahren 生物分解工艺
- AbsorptionAbgaswaumlsche 吸收 洗气 ∘ Schema einer kompletten Ruumlckgewinnungsanlage fuumlr dampffoumlrmige Loumlsungsmittel
- Dimensionierung der Filmkolonne 薄膜塔选型 -- Durchmesser Kontinuitaumltsgleichung fuumlr die Gasphase im Arbeitspunkt
塔径
d4 m
w K
AG
AG AP AG
dK Kolonnendurchmesser mMassenstrom Abgas kgs
wAGAP Gasgeschwindigkeit im Arbeitspunktauf den freien Kolonnenquerschnittbezogen ms
∘ Gasgeschwindigkeit im Arbeitspunkt sollte 80 von der Geschwindigkeit im Inversionspunkt (Flutungspunkt) betragen
w 08 w AG AP AG
wAG Gasgeschwindigkeit im Inversions-punkt auf den freienKolonnen-querschnitt bezogen ms
∘ Gleichung fuumlr die Gasgeschwindigkeit am Inversionspunkt wAG nach PLANOWSKI und KAFAROW
lg302 w a
g v 0022 175
m
m AG
2FK AG W
016
FK W
W
AG
AG
W
05 025
Massenstrom Waschwasser kgsaFK spezifische Oberflaumlche der Fuumlll-
koumlrperschuumlttung msup2msup3vFK freies Volumen der Fuumlllkoumlrper-
Schuumlttung msup3msup3
- Ergebnisse mit Mathcad 80 sdot Gasgeschwindigkeit am Inversionspunkt (auf den freien Querschnitt bezogen) wAG = 255 ms sdot Gasgeschwindigkeit am Arbeitspunkt (auf den freien Querschnitt bezogen) wAGAP = 204 ms sdot Kolonnendurchmesser dK = 13 m
-- Houmlhe der Fuumlllkoumlrperschuumlttungen 填料塔高度
H n h th aumlq
H Houmlher der Kolonne mnth Theoretische Stufenzahl -haumlq Aumlquivalente Houmlhe der Stufen m
KAFAROW
h 193 w
a vm
m
lnm
a m
1a m
m
aumlqAG AG
AG
02
FK12
FKAG
W
0342
W
AG
019
AG
W
0038AG
W
W
AG
a Anstieg der Gleichgewichtsfunktion -aFK Oberflaumlche der Fuumlllkoumlrper msup2msup3vFK Freies Volumen der Fuumlllkoumlrper msup3msup3
- Ergebnisse sdot theoretische Stufenzahl 理论塔板数 nth = 12 sdot aumlquivalente Houmlhe einer Trennstufe 分离高度 haumlq = 103 m sdot Houmlhe der Kolonne (der gesamten
Schuumlttungen ohne Boden- und Kopfraum) 塔高 H = 1232 m
54 Trocknungsuntersuchungen von Keramikelementen nach einer in situ-Waumlsche (Forschungsauftrag 2010 - 2012) 陶瓷元件干燥 Katalytische Abgasreinigung von Kraftwerksabgasen (Entstickung) 脱销催化剂
Wabenkatalysator-Stuumlcke aus Keramik蜂窝催化剂 - 陶瓷件
SCR-Reaktor
Drei Lagen 6048 x 3 = 18114 ElementeElement 900 mm x 150 mm x 150 mm
6 NO2 + 8 NH3 rarr 7 N2 + 12 H2O
- Situation Ein Kraftwerk plant diese Katalysatoren im Reaktor zu waschen- Auftrag middot Wasseraufnahmevermoumlgen (50 t Wasser)
Hygroskopischen Verhaltens (Gleichgewichtfeuchte) 吸湿含水middot Trocknungsverhalten
- Loumlsung Messung der Trocknungsverlaufskurven ∘ Labor-Konvektionstrockner ∘ Mathematisches Modell fuumlr die
Trocknungszeit ldquoKonstanten Luftzustaumlnderdquo 干燥时间数学模型
1 2
dY
dtK
dY
dtK
Y Y
Y Y
t t tY Y
K
Y Y
Kln
Y Y
Y Y
11
21
G
K
G
ges 1 2Anf
K
1
K
G
1
K
G
End
G
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
tges Trocknungszeit minK1 kinetische Konstante 1min
KY Y
t 1
Anf
K
K
∘ kinetische Gleichung 动力学式
∘ Trocknungsverlaufskurven l = 300 mm 干燥曲线
∘ Prinzipielle Trocknungsverlaufskurve eines hygroskopischen Gutes 吸湿干燥曲线
1 2 Trocknungsabschnitte 干燥阶段 YlsquoAnf Feuchtegehalt des Gutes kgwkgTS 含水 K Knickpunkt 拐点G Gleichgewicht 平衡t Zeit min
weitere Kurven fuumlr150 600 und 900 mm
∘ Maszligstabsuumlbertragung auf l = 3 middot 900 = 2700 mm 放大至 Kinetisch Konstante K1 = 5761 10sdot -4 min-1
Zeit tK = 3333 min
- Ergebnis bei 40 und bei 20degC middot Trocknungszeit t = 91 und 115 h middot Trocknungsluftstrom = 1052 10sdot 6 msup3h
X = ly = tK
∘ tK als Funktion der Laumlnge l (Mathcad)
Ausgleichsfunktion von 150 bis 900 mmtK = 034466 middot l08769 + 88311
55 Bestimmung von ANTOINE-Konstanten mit einem Ebulliometer (studentische Arbeit)
∘ Grundlagen
- ANTOINE-Gleichung (p lt 101325 kPa)
lg P
1333224A
B
C t
P Pa t C
S
V
S V
-RAOULT-DALTONacutesches Gesetz Gleichgewichtsfunktion x = f(x))
xp P
P P x
P
px 1
S2
S1 S21
S11
ANTOINE-Konstanten Ethanol tV = 784 degCA = 865044 B = 189202 C = 24947
∘ Gegeben Zweistoffgemisch Ethanol-2 Butanol
∘ Messwerte x1 = 03448 x1 = 05549
PS1 kPa tV degC
100 875
90 738
80 72
70 696
y
∘ Ergebnisse der ANTOINE- Konstanten (Mathcad)
56 Beitrag zur verfahrenstechnischen Modellierung von Freistrahlanlagen fuumlr die Gewaumlsser- beluumlftung 2012 Projekt LUumlCKING LESEGANG und SCHELTWORT (Jade-Hochschule) 水源 - 曝气工艺 ∘ Freistrahlanlage mit den Hauptelementen Leitrohr Propeller Schwimmkoumlrpern 导管螺旋桨
ModellFreistrahl als Zylinder Kegelstumpf 截头圆锥
∘ Impulsstrombilanz fuumlr das Segment I und fuumlr alle folgenden Bilanzgebietet 区段衡算
I I F F F I 2 I G I A I
Im pulsstrom
Im pulsstrom
R eibungskraft M ante l
Schw erkraft (senkrecht)
Auftriebskraft (senkrecht)
2 I r w
I I r w
F 2 r w w
r r
F r g
F r g
2 w W 2 22
I w W 2 I2
I2
I 22 I
I 2kW 2
G I w W 2 22
AI kW 2 22
mit
∘ Quadratische Gleichung als Loumlsung 二次方程式
w2 r
r r r w
2 r
r r r w
r
r w 1
r
r g cos 0
I2 2
I 2 I2
kW 2
w W 2I
2
I 2 I2
kW 2
w W 22
22
I2
2
22 kW 2
w W 2
22
I2
2
I
rw t
a t
2
w ta a t
2
ww a t
w a a t a
a
a a I
Ix IxIx+
Ix2
Iy Iy
Iy+
Iy++
Iy2 I
Ix Ix+
Ix
Iy Iy+
Iy++
IyI
Ix+
Iy+
Iy++
İP Impulsstrom NFPτ Reibungskraft NFPG Schwerkraft NFPA Auftriebskraft N
wp Geschwindigkeit msr Radius ml Laumlnge m
Ortsvektor 位置矢量
∘ Beispiel 1 Mathcad-Datei ldquoModellrechnung Freistrahlanlage 12 30grad-smcdxrdquo sdot Elektrische Leistung des Propellers 2 kW sdot Neigungswinkel der Anlage von der
Senkrechten β2 30 deg sdot Leitrohrradius der Anlage r2 07 m sdot Temperatur des Gewaumlssers Oberflaumlche 20 degC
10 m Tiefe 15 degC sdot Flankenwinkel des Freistrahls Kegel-
stumpfes α 15 deg
Bahnkurve nichtisotherm 非等温曲线Zeitkomponenten in x- und in y-Richtung
∘ Beispiel 2 Mathcad-Datei ldquoModellrechnung Freistrahlanlage 13 30grad-smcdxrdquo
sdot wie Beispiel 1 aber isotherm
∘ Beispiel 3 Mathcad-Datei ldquoModellrechnung Freistrahlanlage 12 60grad-smcdxrdquo
sdot wie Beispiel 1 aber 60deg
Beispiel 1
Bahnkurve12-60 60 deg zur SenkrechtenBahnkurve12-30 30 deg zur Senkrechten
Bahnkurve 13 isotherm 等温线Bahnkurve 12 nichtisotherm 非等温线
57 Untersuchungen zum Absetzverhalten von Flugasche im Rauchgas eines SCR-Reaktors
Bild Prinzip einer Entstickungsanlage in einem Kraftwerk
Stroumlmungsabloumlsungen in Bauteilen
Flugasche im SCR-Reaktor
Loumlsung Umlenkbleche
Ar
d g FA3
FA RG RG
RG2
- ARCHIMEDES-Zahl
laminar Ar le 36 ReAr
18
- REYNOLDS-Zahl
Uumlbergangsgebiet 36 lt Ar lt 82500 ReAr
13875
1
14
turbulent Ar ge 82500 Re 17408 Ar
- Sedimentationsgeschwindigkeit fuumlr kugelige Einzelkoumlrner
wRe
d FARG
FA RG
- Slide 1
- Slide 2
- Slide 3
- Slide 4
- Slide 5
- Slide 6
- Slide 7
- Slide 8
- Slide 9
- Slide 10
- Slide 11
- Slide 12
- Slide 13
- Slide 14
- Slide 15
- Slide 16
- Slide 17
- Slide 18
- Slide 19
- Slide 20
- Slide 21
- Slide 22
- Slide 23
- Slide 24
- Slide 25
- Slide 26
- Slide 27
-

Ablaufplan 实施过程
Laborversuchsstand 实验室装置 Kleintechnischer Bandtrockner 中试设备
- Versuchsstaumlnde 实验装置
- Messergebnisse 测试结果 Normierte Trocknungsverlaufs- kurven Lufttemperaturen A 70 degC B 65 degC
- Ergebnisse 结果 Bandbreite 干燥带宽 12 mBandgeschwindigkeit 速度 02 mminHeiszliglufttemperatur 热气温 95 degCFrischluftverbrauch 耗空气 3800 bis 16600 kghWaumlrmeleistung 热量 70 bis 310 kWTrocknerlaumlnge 干燥机长 114 bis 447 m
52 Optimierung von Trocknungsanlagen fuumlr die Klaumlrschlammtrocknung (Forschungsauftrag 1998 - 2000) 干燥机优化
Situation- Erforderliche Heizwerte des Klaumlrschlammes 7 MJkg selbstaumlndige Verbrennung
10 MJkg energetische Nutzung- Klaumlrschlammes nach mechanischer Wasserabtrennung 4 bis 6 MJkg bei 35 TS-Gehalt- Klebrige Leimphase des Klaumlrschlammes 40 bis 60 TS-Gehalt- Kostenoptimierung zwischen Festkosten (Apparatekosten) und variable Kosten (Energiekosten)
Loumlsung- Klaumlrschlammtrocknung mit Trockenschlammruumlckfuumlhrung und Mischer Ruumlckfuumlhrrate 35
污泥加料
空气废气
干燥了的污泥
53Loumlsungsmoumlglichkeiten zur Entfernung von Methanal (Formaldehyd) aus Motorenabgasen (Forschungsauftrag 2009) 从发动机尾气中消除甲醛- In der Abwasserreinigungsanlage einer Papierfabrik werden ca 16000 mNsup3d Biogas produziert 造纸厂污水处理产生沼气 Daraus entstehen 可产生 ∘ elektrische Leistung 电力 2 MW ∘ thermische Leistung 热量 521 MW ∘ Abgas 废气 16000 mNsup3d mit 100 mgmsup3 Methanal 甲醛含量
(Grenzwert lt 40 mgmsup3)
- Prinzipielle Reinigungsverfahren 净化原理 ∘ Thermische und katalytische Oxidation (Verbrennung) 热力或催化氧化 ∘ AbsorptionAbgaswaumlsche 收 洗气 (gewaumlhltes Verfahren) ∘ Adsorption 吸附 ∘ biologische Abbauverfahren 生物分解工艺
- AbsorptionAbgaswaumlsche 吸收 洗气 ∘ Schema einer kompletten Ruumlckgewinnungsanlage fuumlr dampffoumlrmige Loumlsungsmittel
- Dimensionierung der Filmkolonne 薄膜塔选型 -- Durchmesser Kontinuitaumltsgleichung fuumlr die Gasphase im Arbeitspunkt
塔径
d4 m
w K
AG
AG AP AG
dK Kolonnendurchmesser mMassenstrom Abgas kgs
wAGAP Gasgeschwindigkeit im Arbeitspunktauf den freien Kolonnenquerschnittbezogen ms
∘ Gasgeschwindigkeit im Arbeitspunkt sollte 80 von der Geschwindigkeit im Inversionspunkt (Flutungspunkt) betragen
w 08 w AG AP AG
wAG Gasgeschwindigkeit im Inversions-punkt auf den freienKolonnen-querschnitt bezogen ms
∘ Gleichung fuumlr die Gasgeschwindigkeit am Inversionspunkt wAG nach PLANOWSKI und KAFAROW
lg302 w a
g v 0022 175
m
m AG
2FK AG W
016
FK W
W
AG
AG
W
05 025
Massenstrom Waschwasser kgsaFK spezifische Oberflaumlche der Fuumlll-
koumlrperschuumlttung msup2msup3vFK freies Volumen der Fuumlllkoumlrper-
Schuumlttung msup3msup3
- Ergebnisse mit Mathcad 80 sdot Gasgeschwindigkeit am Inversionspunkt (auf den freien Querschnitt bezogen) wAG = 255 ms sdot Gasgeschwindigkeit am Arbeitspunkt (auf den freien Querschnitt bezogen) wAGAP = 204 ms sdot Kolonnendurchmesser dK = 13 m
-- Houmlhe der Fuumlllkoumlrperschuumlttungen 填料塔高度
H n h th aumlq
H Houmlher der Kolonne mnth Theoretische Stufenzahl -haumlq Aumlquivalente Houmlhe der Stufen m
KAFAROW
h 193 w
a vm
m
lnm
a m
1a m
m
aumlqAG AG
AG
02
FK12
FKAG
W
0342
W
AG
019
AG
W
0038AG
W
W
AG
a Anstieg der Gleichgewichtsfunktion -aFK Oberflaumlche der Fuumlllkoumlrper msup2msup3vFK Freies Volumen der Fuumlllkoumlrper msup3msup3
- Ergebnisse sdot theoretische Stufenzahl 理论塔板数 nth = 12 sdot aumlquivalente Houmlhe einer Trennstufe 分离高度 haumlq = 103 m sdot Houmlhe der Kolonne (der gesamten
Schuumlttungen ohne Boden- und Kopfraum) 塔高 H = 1232 m
54 Trocknungsuntersuchungen von Keramikelementen nach einer in situ-Waumlsche (Forschungsauftrag 2010 - 2012) 陶瓷元件干燥 Katalytische Abgasreinigung von Kraftwerksabgasen (Entstickung) 脱销催化剂
Wabenkatalysator-Stuumlcke aus Keramik蜂窝催化剂 - 陶瓷件
SCR-Reaktor
Drei Lagen 6048 x 3 = 18114 ElementeElement 900 mm x 150 mm x 150 mm
6 NO2 + 8 NH3 rarr 7 N2 + 12 H2O
- Situation Ein Kraftwerk plant diese Katalysatoren im Reaktor zu waschen- Auftrag middot Wasseraufnahmevermoumlgen (50 t Wasser)
Hygroskopischen Verhaltens (Gleichgewichtfeuchte) 吸湿含水middot Trocknungsverhalten
- Loumlsung Messung der Trocknungsverlaufskurven ∘ Labor-Konvektionstrockner ∘ Mathematisches Modell fuumlr die
Trocknungszeit ldquoKonstanten Luftzustaumlnderdquo 干燥时间数学模型
1 2
dY
dtK
dY
dtK
Y Y
Y Y
t t tY Y
K
Y Y
Kln
Y Y
Y Y
11
21
G
K
G
ges 1 2Anf
K
1
K
G
1
K
G
End
G
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
tges Trocknungszeit minK1 kinetische Konstante 1min
KY Y
t 1
Anf
K
K
∘ kinetische Gleichung 动力学式
∘ Trocknungsverlaufskurven l = 300 mm 干燥曲线
∘ Prinzipielle Trocknungsverlaufskurve eines hygroskopischen Gutes 吸湿干燥曲线
1 2 Trocknungsabschnitte 干燥阶段 YlsquoAnf Feuchtegehalt des Gutes kgwkgTS 含水 K Knickpunkt 拐点G Gleichgewicht 平衡t Zeit min
weitere Kurven fuumlr150 600 und 900 mm
∘ Maszligstabsuumlbertragung auf l = 3 middot 900 = 2700 mm 放大至 Kinetisch Konstante K1 = 5761 10sdot -4 min-1
Zeit tK = 3333 min
- Ergebnis bei 40 und bei 20degC middot Trocknungszeit t = 91 und 115 h middot Trocknungsluftstrom = 1052 10sdot 6 msup3h
X = ly = tK
∘ tK als Funktion der Laumlnge l (Mathcad)
Ausgleichsfunktion von 150 bis 900 mmtK = 034466 middot l08769 + 88311
55 Bestimmung von ANTOINE-Konstanten mit einem Ebulliometer (studentische Arbeit)
∘ Grundlagen
- ANTOINE-Gleichung (p lt 101325 kPa)
lg P
1333224A
B
C t
P Pa t C
S
V
S V
-RAOULT-DALTONacutesches Gesetz Gleichgewichtsfunktion x = f(x))
xp P
P P x
P
px 1
S2
S1 S21
S11
ANTOINE-Konstanten Ethanol tV = 784 degCA = 865044 B = 189202 C = 24947
∘ Gegeben Zweistoffgemisch Ethanol-2 Butanol
∘ Messwerte x1 = 03448 x1 = 05549
PS1 kPa tV degC
100 875
90 738
80 72
70 696
y
∘ Ergebnisse der ANTOINE- Konstanten (Mathcad)
56 Beitrag zur verfahrenstechnischen Modellierung von Freistrahlanlagen fuumlr die Gewaumlsser- beluumlftung 2012 Projekt LUumlCKING LESEGANG und SCHELTWORT (Jade-Hochschule) 水源 - 曝气工艺 ∘ Freistrahlanlage mit den Hauptelementen Leitrohr Propeller Schwimmkoumlrpern 导管螺旋桨
ModellFreistrahl als Zylinder Kegelstumpf 截头圆锥
∘ Impulsstrombilanz fuumlr das Segment I und fuumlr alle folgenden Bilanzgebietet 区段衡算
I I F F F I 2 I G I A I
Im pulsstrom
Im pulsstrom
R eibungskraft M ante l
Schw erkraft (senkrecht)
Auftriebskraft (senkrecht)
2 I r w
I I r w
F 2 r w w
r r
F r g
F r g
2 w W 2 22
I w W 2 I2
I2
I 22 I
I 2kW 2
G I w W 2 22
AI kW 2 22
mit
∘ Quadratische Gleichung als Loumlsung 二次方程式
w2 r
r r r w
2 r
r r r w
r
r w 1
r
r g cos 0
I2 2
I 2 I2
kW 2
w W 2I
2
I 2 I2
kW 2
w W 22
22
I2
2
22 kW 2
w W 2
22
I2
2
I
rw t
a t
2
w ta a t
2
ww a t
w a a t a
a
a a I
Ix IxIx+
Ix2
Iy Iy
Iy+
Iy++
Iy2 I
Ix Ix+
Ix
Iy Iy+
Iy++
IyI
Ix+
Iy+
Iy++
İP Impulsstrom NFPτ Reibungskraft NFPG Schwerkraft NFPA Auftriebskraft N
wp Geschwindigkeit msr Radius ml Laumlnge m
Ortsvektor 位置矢量
∘ Beispiel 1 Mathcad-Datei ldquoModellrechnung Freistrahlanlage 12 30grad-smcdxrdquo sdot Elektrische Leistung des Propellers 2 kW sdot Neigungswinkel der Anlage von der
Senkrechten β2 30 deg sdot Leitrohrradius der Anlage r2 07 m sdot Temperatur des Gewaumlssers Oberflaumlche 20 degC
10 m Tiefe 15 degC sdot Flankenwinkel des Freistrahls Kegel-
stumpfes α 15 deg
Bahnkurve nichtisotherm 非等温曲线Zeitkomponenten in x- und in y-Richtung
∘ Beispiel 2 Mathcad-Datei ldquoModellrechnung Freistrahlanlage 13 30grad-smcdxrdquo
sdot wie Beispiel 1 aber isotherm
∘ Beispiel 3 Mathcad-Datei ldquoModellrechnung Freistrahlanlage 12 60grad-smcdxrdquo
sdot wie Beispiel 1 aber 60deg
Beispiel 1
Bahnkurve12-60 60 deg zur SenkrechtenBahnkurve12-30 30 deg zur Senkrechten
Bahnkurve 13 isotherm 等温线Bahnkurve 12 nichtisotherm 非等温线
57 Untersuchungen zum Absetzverhalten von Flugasche im Rauchgas eines SCR-Reaktors
Bild Prinzip einer Entstickungsanlage in einem Kraftwerk
Stroumlmungsabloumlsungen in Bauteilen
Flugasche im SCR-Reaktor
Loumlsung Umlenkbleche
Ar
d g FA3
FA RG RG
RG2
- ARCHIMEDES-Zahl
laminar Ar le 36 ReAr
18
- REYNOLDS-Zahl
Uumlbergangsgebiet 36 lt Ar lt 82500 ReAr
13875
1
14
turbulent Ar ge 82500 Re 17408 Ar
- Sedimentationsgeschwindigkeit fuumlr kugelige Einzelkoumlrner
wRe
d FARG
FA RG
- Slide 1
- Slide 2
- Slide 3
- Slide 4
- Slide 5
- Slide 6
- Slide 7
- Slide 8
- Slide 9
- Slide 10
- Slide 11
- Slide 12
- Slide 13
- Slide 14
- Slide 15
- Slide 16
- Slide 17
- Slide 18
- Slide 19
- Slide 20
- Slide 21
- Slide 22
- Slide 23
- Slide 24
- Slide 25
- Slide 26
- Slide 27
-

Laborversuchsstand 实验室装置 Kleintechnischer Bandtrockner 中试设备
- Versuchsstaumlnde 实验装置
- Messergebnisse 测试结果 Normierte Trocknungsverlaufs- kurven Lufttemperaturen A 70 degC B 65 degC
- Ergebnisse 结果 Bandbreite 干燥带宽 12 mBandgeschwindigkeit 速度 02 mminHeiszliglufttemperatur 热气温 95 degCFrischluftverbrauch 耗空气 3800 bis 16600 kghWaumlrmeleistung 热量 70 bis 310 kWTrocknerlaumlnge 干燥机长 114 bis 447 m
52 Optimierung von Trocknungsanlagen fuumlr die Klaumlrschlammtrocknung (Forschungsauftrag 1998 - 2000) 干燥机优化
Situation- Erforderliche Heizwerte des Klaumlrschlammes 7 MJkg selbstaumlndige Verbrennung
10 MJkg energetische Nutzung- Klaumlrschlammes nach mechanischer Wasserabtrennung 4 bis 6 MJkg bei 35 TS-Gehalt- Klebrige Leimphase des Klaumlrschlammes 40 bis 60 TS-Gehalt- Kostenoptimierung zwischen Festkosten (Apparatekosten) und variable Kosten (Energiekosten)
Loumlsung- Klaumlrschlammtrocknung mit Trockenschlammruumlckfuumlhrung und Mischer Ruumlckfuumlhrrate 35
污泥加料
空气废气
干燥了的污泥
53Loumlsungsmoumlglichkeiten zur Entfernung von Methanal (Formaldehyd) aus Motorenabgasen (Forschungsauftrag 2009) 从发动机尾气中消除甲醛- In der Abwasserreinigungsanlage einer Papierfabrik werden ca 16000 mNsup3d Biogas produziert 造纸厂污水处理产生沼气 Daraus entstehen 可产生 ∘ elektrische Leistung 电力 2 MW ∘ thermische Leistung 热量 521 MW ∘ Abgas 废气 16000 mNsup3d mit 100 mgmsup3 Methanal 甲醛含量
(Grenzwert lt 40 mgmsup3)
- Prinzipielle Reinigungsverfahren 净化原理 ∘ Thermische und katalytische Oxidation (Verbrennung) 热力或催化氧化 ∘ AbsorptionAbgaswaumlsche 收 洗气 (gewaumlhltes Verfahren) ∘ Adsorption 吸附 ∘ biologische Abbauverfahren 生物分解工艺
- AbsorptionAbgaswaumlsche 吸收 洗气 ∘ Schema einer kompletten Ruumlckgewinnungsanlage fuumlr dampffoumlrmige Loumlsungsmittel
- Dimensionierung der Filmkolonne 薄膜塔选型 -- Durchmesser Kontinuitaumltsgleichung fuumlr die Gasphase im Arbeitspunkt
塔径
d4 m
w K
AG
AG AP AG
dK Kolonnendurchmesser mMassenstrom Abgas kgs
wAGAP Gasgeschwindigkeit im Arbeitspunktauf den freien Kolonnenquerschnittbezogen ms
∘ Gasgeschwindigkeit im Arbeitspunkt sollte 80 von der Geschwindigkeit im Inversionspunkt (Flutungspunkt) betragen
w 08 w AG AP AG
wAG Gasgeschwindigkeit im Inversions-punkt auf den freienKolonnen-querschnitt bezogen ms
∘ Gleichung fuumlr die Gasgeschwindigkeit am Inversionspunkt wAG nach PLANOWSKI und KAFAROW
lg302 w a
g v 0022 175
m
m AG
2FK AG W
016
FK W
W
AG
AG
W
05 025
Massenstrom Waschwasser kgsaFK spezifische Oberflaumlche der Fuumlll-
koumlrperschuumlttung msup2msup3vFK freies Volumen der Fuumlllkoumlrper-
Schuumlttung msup3msup3
- Ergebnisse mit Mathcad 80 sdot Gasgeschwindigkeit am Inversionspunkt (auf den freien Querschnitt bezogen) wAG = 255 ms sdot Gasgeschwindigkeit am Arbeitspunkt (auf den freien Querschnitt bezogen) wAGAP = 204 ms sdot Kolonnendurchmesser dK = 13 m
-- Houmlhe der Fuumlllkoumlrperschuumlttungen 填料塔高度
H n h th aumlq
H Houmlher der Kolonne mnth Theoretische Stufenzahl -haumlq Aumlquivalente Houmlhe der Stufen m
KAFAROW
h 193 w
a vm
m
lnm
a m
1a m
m
aumlqAG AG
AG
02
FK12
FKAG
W
0342
W
AG
019
AG
W
0038AG
W
W
AG
a Anstieg der Gleichgewichtsfunktion -aFK Oberflaumlche der Fuumlllkoumlrper msup2msup3vFK Freies Volumen der Fuumlllkoumlrper msup3msup3
- Ergebnisse sdot theoretische Stufenzahl 理论塔板数 nth = 12 sdot aumlquivalente Houmlhe einer Trennstufe 分离高度 haumlq = 103 m sdot Houmlhe der Kolonne (der gesamten
Schuumlttungen ohne Boden- und Kopfraum) 塔高 H = 1232 m
54 Trocknungsuntersuchungen von Keramikelementen nach einer in situ-Waumlsche (Forschungsauftrag 2010 - 2012) 陶瓷元件干燥 Katalytische Abgasreinigung von Kraftwerksabgasen (Entstickung) 脱销催化剂
Wabenkatalysator-Stuumlcke aus Keramik蜂窝催化剂 - 陶瓷件
SCR-Reaktor
Drei Lagen 6048 x 3 = 18114 ElementeElement 900 mm x 150 mm x 150 mm
6 NO2 + 8 NH3 rarr 7 N2 + 12 H2O
- Situation Ein Kraftwerk plant diese Katalysatoren im Reaktor zu waschen- Auftrag middot Wasseraufnahmevermoumlgen (50 t Wasser)
Hygroskopischen Verhaltens (Gleichgewichtfeuchte) 吸湿含水middot Trocknungsverhalten
- Loumlsung Messung der Trocknungsverlaufskurven ∘ Labor-Konvektionstrockner ∘ Mathematisches Modell fuumlr die
Trocknungszeit ldquoKonstanten Luftzustaumlnderdquo 干燥时间数学模型
1 2
dY
dtK
dY
dtK
Y Y
Y Y
t t tY Y
K
Y Y
Kln
Y Y
Y Y
11
21
G
K
G
ges 1 2Anf
K
1
K
G
1
K
G
End
G
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
tges Trocknungszeit minK1 kinetische Konstante 1min
KY Y
t 1
Anf
K
K
∘ kinetische Gleichung 动力学式
∘ Trocknungsverlaufskurven l = 300 mm 干燥曲线
∘ Prinzipielle Trocknungsverlaufskurve eines hygroskopischen Gutes 吸湿干燥曲线
1 2 Trocknungsabschnitte 干燥阶段 YlsquoAnf Feuchtegehalt des Gutes kgwkgTS 含水 K Knickpunkt 拐点G Gleichgewicht 平衡t Zeit min
weitere Kurven fuumlr150 600 und 900 mm
∘ Maszligstabsuumlbertragung auf l = 3 middot 900 = 2700 mm 放大至 Kinetisch Konstante K1 = 5761 10sdot -4 min-1
Zeit tK = 3333 min
- Ergebnis bei 40 und bei 20degC middot Trocknungszeit t = 91 und 115 h middot Trocknungsluftstrom = 1052 10sdot 6 msup3h
X = ly = tK
∘ tK als Funktion der Laumlnge l (Mathcad)
Ausgleichsfunktion von 150 bis 900 mmtK = 034466 middot l08769 + 88311
55 Bestimmung von ANTOINE-Konstanten mit einem Ebulliometer (studentische Arbeit)
∘ Grundlagen
- ANTOINE-Gleichung (p lt 101325 kPa)
lg P
1333224A
B
C t
P Pa t C
S
V
S V
-RAOULT-DALTONacutesches Gesetz Gleichgewichtsfunktion x = f(x))
xp P
P P x
P
px 1
S2
S1 S21
S11
ANTOINE-Konstanten Ethanol tV = 784 degCA = 865044 B = 189202 C = 24947
∘ Gegeben Zweistoffgemisch Ethanol-2 Butanol
∘ Messwerte x1 = 03448 x1 = 05549
PS1 kPa tV degC
100 875
90 738
80 72
70 696
y
∘ Ergebnisse der ANTOINE- Konstanten (Mathcad)
56 Beitrag zur verfahrenstechnischen Modellierung von Freistrahlanlagen fuumlr die Gewaumlsser- beluumlftung 2012 Projekt LUumlCKING LESEGANG und SCHELTWORT (Jade-Hochschule) 水源 - 曝气工艺 ∘ Freistrahlanlage mit den Hauptelementen Leitrohr Propeller Schwimmkoumlrpern 导管螺旋桨
ModellFreistrahl als Zylinder Kegelstumpf 截头圆锥
∘ Impulsstrombilanz fuumlr das Segment I und fuumlr alle folgenden Bilanzgebietet 区段衡算
I I F F F I 2 I G I A I
Im pulsstrom
Im pulsstrom
R eibungskraft M ante l
Schw erkraft (senkrecht)
Auftriebskraft (senkrecht)
2 I r w
I I r w
F 2 r w w
r r
F r g
F r g
2 w W 2 22
I w W 2 I2
I2
I 22 I
I 2kW 2
G I w W 2 22
AI kW 2 22
mit
∘ Quadratische Gleichung als Loumlsung 二次方程式
w2 r
r r r w
2 r
r r r w
r
r w 1
r
r g cos 0
I2 2
I 2 I2
kW 2
w W 2I
2
I 2 I2
kW 2
w W 22
22
I2
2
22 kW 2
w W 2
22
I2
2
I
rw t
a t
2
w ta a t
2
ww a t
w a a t a
a
a a I
Ix IxIx+
Ix2
Iy Iy
Iy+
Iy++
Iy2 I
Ix Ix+
Ix
Iy Iy+
Iy++
IyI
Ix+
Iy+
Iy++
İP Impulsstrom NFPτ Reibungskraft NFPG Schwerkraft NFPA Auftriebskraft N
wp Geschwindigkeit msr Radius ml Laumlnge m
Ortsvektor 位置矢量
∘ Beispiel 1 Mathcad-Datei ldquoModellrechnung Freistrahlanlage 12 30grad-smcdxrdquo sdot Elektrische Leistung des Propellers 2 kW sdot Neigungswinkel der Anlage von der
Senkrechten β2 30 deg sdot Leitrohrradius der Anlage r2 07 m sdot Temperatur des Gewaumlssers Oberflaumlche 20 degC
10 m Tiefe 15 degC sdot Flankenwinkel des Freistrahls Kegel-
stumpfes α 15 deg
Bahnkurve nichtisotherm 非等温曲线Zeitkomponenten in x- und in y-Richtung
∘ Beispiel 2 Mathcad-Datei ldquoModellrechnung Freistrahlanlage 13 30grad-smcdxrdquo
sdot wie Beispiel 1 aber isotherm
∘ Beispiel 3 Mathcad-Datei ldquoModellrechnung Freistrahlanlage 12 60grad-smcdxrdquo
sdot wie Beispiel 1 aber 60deg
Beispiel 1
Bahnkurve12-60 60 deg zur SenkrechtenBahnkurve12-30 30 deg zur Senkrechten
Bahnkurve 13 isotherm 等温线Bahnkurve 12 nichtisotherm 非等温线
57 Untersuchungen zum Absetzverhalten von Flugasche im Rauchgas eines SCR-Reaktors
Bild Prinzip einer Entstickungsanlage in einem Kraftwerk
Stroumlmungsabloumlsungen in Bauteilen
Flugasche im SCR-Reaktor
Loumlsung Umlenkbleche
Ar
d g FA3
FA RG RG
RG2
- ARCHIMEDES-Zahl
laminar Ar le 36 ReAr
18
- REYNOLDS-Zahl
Uumlbergangsgebiet 36 lt Ar lt 82500 ReAr
13875
1
14
turbulent Ar ge 82500 Re 17408 Ar
- Sedimentationsgeschwindigkeit fuumlr kugelige Einzelkoumlrner
wRe
d FARG
FA RG
- Slide 1
- Slide 2
- Slide 3
- Slide 4
- Slide 5
- Slide 6
- Slide 7
- Slide 8
- Slide 9
- Slide 10
- Slide 11
- Slide 12
- Slide 13
- Slide 14
- Slide 15
- Slide 16
- Slide 17
- Slide 18
- Slide 19
- Slide 20
- Slide 21
- Slide 22
- Slide 23
- Slide 24
- Slide 25
- Slide 26
- Slide 27
-

- Messergebnisse 测试结果 Normierte Trocknungsverlaufs- kurven Lufttemperaturen A 70 degC B 65 degC
- Ergebnisse 结果 Bandbreite 干燥带宽 12 mBandgeschwindigkeit 速度 02 mminHeiszliglufttemperatur 热气温 95 degCFrischluftverbrauch 耗空气 3800 bis 16600 kghWaumlrmeleistung 热量 70 bis 310 kWTrocknerlaumlnge 干燥机长 114 bis 447 m
52 Optimierung von Trocknungsanlagen fuumlr die Klaumlrschlammtrocknung (Forschungsauftrag 1998 - 2000) 干燥机优化
Situation- Erforderliche Heizwerte des Klaumlrschlammes 7 MJkg selbstaumlndige Verbrennung
10 MJkg energetische Nutzung- Klaumlrschlammes nach mechanischer Wasserabtrennung 4 bis 6 MJkg bei 35 TS-Gehalt- Klebrige Leimphase des Klaumlrschlammes 40 bis 60 TS-Gehalt- Kostenoptimierung zwischen Festkosten (Apparatekosten) und variable Kosten (Energiekosten)
Loumlsung- Klaumlrschlammtrocknung mit Trockenschlammruumlckfuumlhrung und Mischer Ruumlckfuumlhrrate 35
污泥加料
空气废气
干燥了的污泥
53Loumlsungsmoumlglichkeiten zur Entfernung von Methanal (Formaldehyd) aus Motorenabgasen (Forschungsauftrag 2009) 从发动机尾气中消除甲醛- In der Abwasserreinigungsanlage einer Papierfabrik werden ca 16000 mNsup3d Biogas produziert 造纸厂污水处理产生沼气 Daraus entstehen 可产生 ∘ elektrische Leistung 电力 2 MW ∘ thermische Leistung 热量 521 MW ∘ Abgas 废气 16000 mNsup3d mit 100 mgmsup3 Methanal 甲醛含量
(Grenzwert lt 40 mgmsup3)
- Prinzipielle Reinigungsverfahren 净化原理 ∘ Thermische und katalytische Oxidation (Verbrennung) 热力或催化氧化 ∘ AbsorptionAbgaswaumlsche 收 洗气 (gewaumlhltes Verfahren) ∘ Adsorption 吸附 ∘ biologische Abbauverfahren 生物分解工艺
- AbsorptionAbgaswaumlsche 吸收 洗气 ∘ Schema einer kompletten Ruumlckgewinnungsanlage fuumlr dampffoumlrmige Loumlsungsmittel
- Dimensionierung der Filmkolonne 薄膜塔选型 -- Durchmesser Kontinuitaumltsgleichung fuumlr die Gasphase im Arbeitspunkt
塔径
d4 m
w K
AG
AG AP AG
dK Kolonnendurchmesser mMassenstrom Abgas kgs
wAGAP Gasgeschwindigkeit im Arbeitspunktauf den freien Kolonnenquerschnittbezogen ms
∘ Gasgeschwindigkeit im Arbeitspunkt sollte 80 von der Geschwindigkeit im Inversionspunkt (Flutungspunkt) betragen
w 08 w AG AP AG
wAG Gasgeschwindigkeit im Inversions-punkt auf den freienKolonnen-querschnitt bezogen ms
∘ Gleichung fuumlr die Gasgeschwindigkeit am Inversionspunkt wAG nach PLANOWSKI und KAFAROW
lg302 w a
g v 0022 175
m
m AG
2FK AG W
016
FK W
W
AG
AG
W
05 025
Massenstrom Waschwasser kgsaFK spezifische Oberflaumlche der Fuumlll-
koumlrperschuumlttung msup2msup3vFK freies Volumen der Fuumlllkoumlrper-
Schuumlttung msup3msup3
- Ergebnisse mit Mathcad 80 sdot Gasgeschwindigkeit am Inversionspunkt (auf den freien Querschnitt bezogen) wAG = 255 ms sdot Gasgeschwindigkeit am Arbeitspunkt (auf den freien Querschnitt bezogen) wAGAP = 204 ms sdot Kolonnendurchmesser dK = 13 m
-- Houmlhe der Fuumlllkoumlrperschuumlttungen 填料塔高度
H n h th aumlq
H Houmlher der Kolonne mnth Theoretische Stufenzahl -haumlq Aumlquivalente Houmlhe der Stufen m
KAFAROW
h 193 w
a vm
m
lnm
a m
1a m
m
aumlqAG AG
AG
02
FK12
FKAG
W
0342
W
AG
019
AG
W
0038AG
W
W
AG
a Anstieg der Gleichgewichtsfunktion -aFK Oberflaumlche der Fuumlllkoumlrper msup2msup3vFK Freies Volumen der Fuumlllkoumlrper msup3msup3
- Ergebnisse sdot theoretische Stufenzahl 理论塔板数 nth = 12 sdot aumlquivalente Houmlhe einer Trennstufe 分离高度 haumlq = 103 m sdot Houmlhe der Kolonne (der gesamten
Schuumlttungen ohne Boden- und Kopfraum) 塔高 H = 1232 m
54 Trocknungsuntersuchungen von Keramikelementen nach einer in situ-Waumlsche (Forschungsauftrag 2010 - 2012) 陶瓷元件干燥 Katalytische Abgasreinigung von Kraftwerksabgasen (Entstickung) 脱销催化剂
Wabenkatalysator-Stuumlcke aus Keramik蜂窝催化剂 - 陶瓷件
SCR-Reaktor
Drei Lagen 6048 x 3 = 18114 ElementeElement 900 mm x 150 mm x 150 mm
6 NO2 + 8 NH3 rarr 7 N2 + 12 H2O
- Situation Ein Kraftwerk plant diese Katalysatoren im Reaktor zu waschen- Auftrag middot Wasseraufnahmevermoumlgen (50 t Wasser)
Hygroskopischen Verhaltens (Gleichgewichtfeuchte) 吸湿含水middot Trocknungsverhalten
- Loumlsung Messung der Trocknungsverlaufskurven ∘ Labor-Konvektionstrockner ∘ Mathematisches Modell fuumlr die
Trocknungszeit ldquoKonstanten Luftzustaumlnderdquo 干燥时间数学模型
1 2
dY
dtK
dY
dtK
Y Y
Y Y
t t tY Y
K
Y Y
Kln
Y Y
Y Y
11
21
G
K
G
ges 1 2Anf
K
1
K
G
1
K
G
End
G
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
tges Trocknungszeit minK1 kinetische Konstante 1min
KY Y
t 1
Anf
K
K
∘ kinetische Gleichung 动力学式
∘ Trocknungsverlaufskurven l = 300 mm 干燥曲线
∘ Prinzipielle Trocknungsverlaufskurve eines hygroskopischen Gutes 吸湿干燥曲线
1 2 Trocknungsabschnitte 干燥阶段 YlsquoAnf Feuchtegehalt des Gutes kgwkgTS 含水 K Knickpunkt 拐点G Gleichgewicht 平衡t Zeit min
weitere Kurven fuumlr150 600 und 900 mm
∘ Maszligstabsuumlbertragung auf l = 3 middot 900 = 2700 mm 放大至 Kinetisch Konstante K1 = 5761 10sdot -4 min-1
Zeit tK = 3333 min
- Ergebnis bei 40 und bei 20degC middot Trocknungszeit t = 91 und 115 h middot Trocknungsluftstrom = 1052 10sdot 6 msup3h
X = ly = tK
∘ tK als Funktion der Laumlnge l (Mathcad)
Ausgleichsfunktion von 150 bis 900 mmtK = 034466 middot l08769 + 88311
55 Bestimmung von ANTOINE-Konstanten mit einem Ebulliometer (studentische Arbeit)
∘ Grundlagen
- ANTOINE-Gleichung (p lt 101325 kPa)
lg P
1333224A
B
C t
P Pa t C
S
V
S V
-RAOULT-DALTONacutesches Gesetz Gleichgewichtsfunktion x = f(x))
xp P
P P x
P
px 1
S2
S1 S21
S11
ANTOINE-Konstanten Ethanol tV = 784 degCA = 865044 B = 189202 C = 24947
∘ Gegeben Zweistoffgemisch Ethanol-2 Butanol
∘ Messwerte x1 = 03448 x1 = 05549
PS1 kPa tV degC
100 875
90 738
80 72
70 696
y
∘ Ergebnisse der ANTOINE- Konstanten (Mathcad)
56 Beitrag zur verfahrenstechnischen Modellierung von Freistrahlanlagen fuumlr die Gewaumlsser- beluumlftung 2012 Projekt LUumlCKING LESEGANG und SCHELTWORT (Jade-Hochschule) 水源 - 曝气工艺 ∘ Freistrahlanlage mit den Hauptelementen Leitrohr Propeller Schwimmkoumlrpern 导管螺旋桨
ModellFreistrahl als Zylinder Kegelstumpf 截头圆锥
∘ Impulsstrombilanz fuumlr das Segment I und fuumlr alle folgenden Bilanzgebietet 区段衡算
I I F F F I 2 I G I A I
Im pulsstrom
Im pulsstrom
R eibungskraft M ante l
Schw erkraft (senkrecht)
Auftriebskraft (senkrecht)
2 I r w
I I r w
F 2 r w w
r r
F r g
F r g
2 w W 2 22
I w W 2 I2
I2
I 22 I
I 2kW 2
G I w W 2 22
AI kW 2 22
mit
∘ Quadratische Gleichung als Loumlsung 二次方程式
w2 r
r r r w
2 r
r r r w
r
r w 1
r
r g cos 0
I2 2
I 2 I2
kW 2
w W 2I
2
I 2 I2
kW 2
w W 22
22
I2
2
22 kW 2
w W 2
22
I2
2
I
rw t
a t
2
w ta a t
2
ww a t
w a a t a
a
a a I
Ix IxIx+
Ix2
Iy Iy
Iy+
Iy++
Iy2 I
Ix Ix+
Ix
Iy Iy+
Iy++
IyI
Ix+
Iy+
Iy++
İP Impulsstrom NFPτ Reibungskraft NFPG Schwerkraft NFPA Auftriebskraft N
wp Geschwindigkeit msr Radius ml Laumlnge m
Ortsvektor 位置矢量
∘ Beispiel 1 Mathcad-Datei ldquoModellrechnung Freistrahlanlage 12 30grad-smcdxrdquo sdot Elektrische Leistung des Propellers 2 kW sdot Neigungswinkel der Anlage von der
Senkrechten β2 30 deg sdot Leitrohrradius der Anlage r2 07 m sdot Temperatur des Gewaumlssers Oberflaumlche 20 degC
10 m Tiefe 15 degC sdot Flankenwinkel des Freistrahls Kegel-
stumpfes α 15 deg
Bahnkurve nichtisotherm 非等温曲线Zeitkomponenten in x- und in y-Richtung
∘ Beispiel 2 Mathcad-Datei ldquoModellrechnung Freistrahlanlage 13 30grad-smcdxrdquo
sdot wie Beispiel 1 aber isotherm
∘ Beispiel 3 Mathcad-Datei ldquoModellrechnung Freistrahlanlage 12 60grad-smcdxrdquo
sdot wie Beispiel 1 aber 60deg
Beispiel 1
Bahnkurve12-60 60 deg zur SenkrechtenBahnkurve12-30 30 deg zur Senkrechten
Bahnkurve 13 isotherm 等温线Bahnkurve 12 nichtisotherm 非等温线
57 Untersuchungen zum Absetzverhalten von Flugasche im Rauchgas eines SCR-Reaktors
Bild Prinzip einer Entstickungsanlage in einem Kraftwerk
Stroumlmungsabloumlsungen in Bauteilen
Flugasche im SCR-Reaktor
Loumlsung Umlenkbleche
Ar
d g FA3
FA RG RG
RG2
- ARCHIMEDES-Zahl
laminar Ar le 36 ReAr
18
- REYNOLDS-Zahl
Uumlbergangsgebiet 36 lt Ar lt 82500 ReAr
13875
1
14
turbulent Ar ge 82500 Re 17408 Ar
- Sedimentationsgeschwindigkeit fuumlr kugelige Einzelkoumlrner
wRe
d FARG
FA RG
- Slide 1
- Slide 2
- Slide 3
- Slide 4
- Slide 5
- Slide 6
- Slide 7
- Slide 8
- Slide 9
- Slide 10
- Slide 11
- Slide 12
- Slide 13
- Slide 14
- Slide 15
- Slide 16
- Slide 17
- Slide 18
- Slide 19
- Slide 20
- Slide 21
- Slide 22
- Slide 23
- Slide 24
- Slide 25
- Slide 26
- Slide 27
-

52 Optimierung von Trocknungsanlagen fuumlr die Klaumlrschlammtrocknung (Forschungsauftrag 1998 - 2000) 干燥机优化
Situation- Erforderliche Heizwerte des Klaumlrschlammes 7 MJkg selbstaumlndige Verbrennung
10 MJkg energetische Nutzung- Klaumlrschlammes nach mechanischer Wasserabtrennung 4 bis 6 MJkg bei 35 TS-Gehalt- Klebrige Leimphase des Klaumlrschlammes 40 bis 60 TS-Gehalt- Kostenoptimierung zwischen Festkosten (Apparatekosten) und variable Kosten (Energiekosten)
Loumlsung- Klaumlrschlammtrocknung mit Trockenschlammruumlckfuumlhrung und Mischer Ruumlckfuumlhrrate 35
污泥加料
空气废气
干燥了的污泥
53Loumlsungsmoumlglichkeiten zur Entfernung von Methanal (Formaldehyd) aus Motorenabgasen (Forschungsauftrag 2009) 从发动机尾气中消除甲醛- In der Abwasserreinigungsanlage einer Papierfabrik werden ca 16000 mNsup3d Biogas produziert 造纸厂污水处理产生沼气 Daraus entstehen 可产生 ∘ elektrische Leistung 电力 2 MW ∘ thermische Leistung 热量 521 MW ∘ Abgas 废气 16000 mNsup3d mit 100 mgmsup3 Methanal 甲醛含量
(Grenzwert lt 40 mgmsup3)
- Prinzipielle Reinigungsverfahren 净化原理 ∘ Thermische und katalytische Oxidation (Verbrennung) 热力或催化氧化 ∘ AbsorptionAbgaswaumlsche 收 洗气 (gewaumlhltes Verfahren) ∘ Adsorption 吸附 ∘ biologische Abbauverfahren 生物分解工艺
- AbsorptionAbgaswaumlsche 吸收 洗气 ∘ Schema einer kompletten Ruumlckgewinnungsanlage fuumlr dampffoumlrmige Loumlsungsmittel
- Dimensionierung der Filmkolonne 薄膜塔选型 -- Durchmesser Kontinuitaumltsgleichung fuumlr die Gasphase im Arbeitspunkt
塔径
d4 m
w K
AG
AG AP AG
dK Kolonnendurchmesser mMassenstrom Abgas kgs
wAGAP Gasgeschwindigkeit im Arbeitspunktauf den freien Kolonnenquerschnittbezogen ms
∘ Gasgeschwindigkeit im Arbeitspunkt sollte 80 von der Geschwindigkeit im Inversionspunkt (Flutungspunkt) betragen
w 08 w AG AP AG
wAG Gasgeschwindigkeit im Inversions-punkt auf den freienKolonnen-querschnitt bezogen ms
∘ Gleichung fuumlr die Gasgeschwindigkeit am Inversionspunkt wAG nach PLANOWSKI und KAFAROW
lg302 w a
g v 0022 175
m
m AG
2FK AG W
016
FK W
W
AG
AG
W
05 025
Massenstrom Waschwasser kgsaFK spezifische Oberflaumlche der Fuumlll-
koumlrperschuumlttung msup2msup3vFK freies Volumen der Fuumlllkoumlrper-
Schuumlttung msup3msup3
- Ergebnisse mit Mathcad 80 sdot Gasgeschwindigkeit am Inversionspunkt (auf den freien Querschnitt bezogen) wAG = 255 ms sdot Gasgeschwindigkeit am Arbeitspunkt (auf den freien Querschnitt bezogen) wAGAP = 204 ms sdot Kolonnendurchmesser dK = 13 m
-- Houmlhe der Fuumlllkoumlrperschuumlttungen 填料塔高度
H n h th aumlq
H Houmlher der Kolonne mnth Theoretische Stufenzahl -haumlq Aumlquivalente Houmlhe der Stufen m
KAFAROW
h 193 w
a vm
m
lnm
a m
1a m
m
aumlqAG AG
AG
02
FK12
FKAG
W
0342
W
AG
019
AG
W
0038AG
W
W
AG
a Anstieg der Gleichgewichtsfunktion -aFK Oberflaumlche der Fuumlllkoumlrper msup2msup3vFK Freies Volumen der Fuumlllkoumlrper msup3msup3
- Ergebnisse sdot theoretische Stufenzahl 理论塔板数 nth = 12 sdot aumlquivalente Houmlhe einer Trennstufe 分离高度 haumlq = 103 m sdot Houmlhe der Kolonne (der gesamten
Schuumlttungen ohne Boden- und Kopfraum) 塔高 H = 1232 m
54 Trocknungsuntersuchungen von Keramikelementen nach einer in situ-Waumlsche (Forschungsauftrag 2010 - 2012) 陶瓷元件干燥 Katalytische Abgasreinigung von Kraftwerksabgasen (Entstickung) 脱销催化剂
Wabenkatalysator-Stuumlcke aus Keramik蜂窝催化剂 - 陶瓷件
SCR-Reaktor
Drei Lagen 6048 x 3 = 18114 ElementeElement 900 mm x 150 mm x 150 mm
6 NO2 + 8 NH3 rarr 7 N2 + 12 H2O
- Situation Ein Kraftwerk plant diese Katalysatoren im Reaktor zu waschen- Auftrag middot Wasseraufnahmevermoumlgen (50 t Wasser)
Hygroskopischen Verhaltens (Gleichgewichtfeuchte) 吸湿含水middot Trocknungsverhalten
- Loumlsung Messung der Trocknungsverlaufskurven ∘ Labor-Konvektionstrockner ∘ Mathematisches Modell fuumlr die
Trocknungszeit ldquoKonstanten Luftzustaumlnderdquo 干燥时间数学模型
1 2
dY
dtK
dY
dtK
Y Y
Y Y
t t tY Y
K
Y Y
Kln
Y Y
Y Y
11
21
G
K
G
ges 1 2Anf
K
1
K
G
1
K
G
End
G
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
tges Trocknungszeit minK1 kinetische Konstante 1min
KY Y
t 1
Anf
K
K
∘ kinetische Gleichung 动力学式
∘ Trocknungsverlaufskurven l = 300 mm 干燥曲线
∘ Prinzipielle Trocknungsverlaufskurve eines hygroskopischen Gutes 吸湿干燥曲线
1 2 Trocknungsabschnitte 干燥阶段 YlsquoAnf Feuchtegehalt des Gutes kgwkgTS 含水 K Knickpunkt 拐点G Gleichgewicht 平衡t Zeit min
weitere Kurven fuumlr150 600 und 900 mm
∘ Maszligstabsuumlbertragung auf l = 3 middot 900 = 2700 mm 放大至 Kinetisch Konstante K1 = 5761 10sdot -4 min-1
Zeit tK = 3333 min
- Ergebnis bei 40 und bei 20degC middot Trocknungszeit t = 91 und 115 h middot Trocknungsluftstrom = 1052 10sdot 6 msup3h
X = ly = tK
∘ tK als Funktion der Laumlnge l (Mathcad)
Ausgleichsfunktion von 150 bis 900 mmtK = 034466 middot l08769 + 88311
55 Bestimmung von ANTOINE-Konstanten mit einem Ebulliometer (studentische Arbeit)
∘ Grundlagen
- ANTOINE-Gleichung (p lt 101325 kPa)
lg P
1333224A
B
C t
P Pa t C
S
V
S V
-RAOULT-DALTONacutesches Gesetz Gleichgewichtsfunktion x = f(x))
xp P
P P x
P
px 1
S2
S1 S21
S11
ANTOINE-Konstanten Ethanol tV = 784 degCA = 865044 B = 189202 C = 24947
∘ Gegeben Zweistoffgemisch Ethanol-2 Butanol
∘ Messwerte x1 = 03448 x1 = 05549
PS1 kPa tV degC
100 875
90 738
80 72
70 696
y
∘ Ergebnisse der ANTOINE- Konstanten (Mathcad)
56 Beitrag zur verfahrenstechnischen Modellierung von Freistrahlanlagen fuumlr die Gewaumlsser- beluumlftung 2012 Projekt LUumlCKING LESEGANG und SCHELTWORT (Jade-Hochschule) 水源 - 曝气工艺 ∘ Freistrahlanlage mit den Hauptelementen Leitrohr Propeller Schwimmkoumlrpern 导管螺旋桨
ModellFreistrahl als Zylinder Kegelstumpf 截头圆锥
∘ Impulsstrombilanz fuumlr das Segment I und fuumlr alle folgenden Bilanzgebietet 区段衡算
I I F F F I 2 I G I A I
Im pulsstrom
Im pulsstrom
R eibungskraft M ante l
Schw erkraft (senkrecht)
Auftriebskraft (senkrecht)
2 I r w
I I r w
F 2 r w w
r r
F r g
F r g
2 w W 2 22
I w W 2 I2
I2
I 22 I
I 2kW 2
G I w W 2 22
AI kW 2 22
mit
∘ Quadratische Gleichung als Loumlsung 二次方程式
w2 r
r r r w
2 r
r r r w
r
r w 1
r
r g cos 0
I2 2
I 2 I2
kW 2
w W 2I
2
I 2 I2
kW 2
w W 22
22
I2
2
22 kW 2
w W 2
22
I2
2
I
rw t
a t
2
w ta a t
2
ww a t
w a a t a
a
a a I
Ix IxIx+
Ix2
Iy Iy
Iy+
Iy++
Iy2 I
Ix Ix+
Ix
Iy Iy+
Iy++
IyI
Ix+
Iy+
Iy++
İP Impulsstrom NFPτ Reibungskraft NFPG Schwerkraft NFPA Auftriebskraft N
wp Geschwindigkeit msr Radius ml Laumlnge m
Ortsvektor 位置矢量
∘ Beispiel 1 Mathcad-Datei ldquoModellrechnung Freistrahlanlage 12 30grad-smcdxrdquo sdot Elektrische Leistung des Propellers 2 kW sdot Neigungswinkel der Anlage von der
Senkrechten β2 30 deg sdot Leitrohrradius der Anlage r2 07 m sdot Temperatur des Gewaumlssers Oberflaumlche 20 degC
10 m Tiefe 15 degC sdot Flankenwinkel des Freistrahls Kegel-
stumpfes α 15 deg
Bahnkurve nichtisotherm 非等温曲线Zeitkomponenten in x- und in y-Richtung
∘ Beispiel 2 Mathcad-Datei ldquoModellrechnung Freistrahlanlage 13 30grad-smcdxrdquo
sdot wie Beispiel 1 aber isotherm
∘ Beispiel 3 Mathcad-Datei ldquoModellrechnung Freistrahlanlage 12 60grad-smcdxrdquo
sdot wie Beispiel 1 aber 60deg
Beispiel 1
Bahnkurve12-60 60 deg zur SenkrechtenBahnkurve12-30 30 deg zur Senkrechten
Bahnkurve 13 isotherm 等温线Bahnkurve 12 nichtisotherm 非等温线
57 Untersuchungen zum Absetzverhalten von Flugasche im Rauchgas eines SCR-Reaktors
Bild Prinzip einer Entstickungsanlage in einem Kraftwerk
Stroumlmungsabloumlsungen in Bauteilen
Flugasche im SCR-Reaktor
Loumlsung Umlenkbleche
Ar
d g FA3
FA RG RG
RG2
- ARCHIMEDES-Zahl
laminar Ar le 36 ReAr
18
- REYNOLDS-Zahl
Uumlbergangsgebiet 36 lt Ar lt 82500 ReAr
13875
1
14
turbulent Ar ge 82500 Re 17408 Ar
- Sedimentationsgeschwindigkeit fuumlr kugelige Einzelkoumlrner
wRe
d FARG
FA RG
- Slide 1
- Slide 2
- Slide 3
- Slide 4
- Slide 5
- Slide 6
- Slide 7
- Slide 8
- Slide 9
- Slide 10
- Slide 11
- Slide 12
- Slide 13
- Slide 14
- Slide 15
- Slide 16
- Slide 17
- Slide 18
- Slide 19
- Slide 20
- Slide 21
- Slide 22
- Slide 23
- Slide 24
- Slide 25
- Slide 26
- Slide 27
-

53Loumlsungsmoumlglichkeiten zur Entfernung von Methanal (Formaldehyd) aus Motorenabgasen (Forschungsauftrag 2009) 从发动机尾气中消除甲醛- In der Abwasserreinigungsanlage einer Papierfabrik werden ca 16000 mNsup3d Biogas produziert 造纸厂污水处理产生沼气 Daraus entstehen 可产生 ∘ elektrische Leistung 电力 2 MW ∘ thermische Leistung 热量 521 MW ∘ Abgas 废气 16000 mNsup3d mit 100 mgmsup3 Methanal 甲醛含量
(Grenzwert lt 40 mgmsup3)
- Prinzipielle Reinigungsverfahren 净化原理 ∘ Thermische und katalytische Oxidation (Verbrennung) 热力或催化氧化 ∘ AbsorptionAbgaswaumlsche 收 洗气 (gewaumlhltes Verfahren) ∘ Adsorption 吸附 ∘ biologische Abbauverfahren 生物分解工艺
- AbsorptionAbgaswaumlsche 吸收 洗气 ∘ Schema einer kompletten Ruumlckgewinnungsanlage fuumlr dampffoumlrmige Loumlsungsmittel
- Dimensionierung der Filmkolonne 薄膜塔选型 -- Durchmesser Kontinuitaumltsgleichung fuumlr die Gasphase im Arbeitspunkt
塔径
d4 m
w K
AG
AG AP AG
dK Kolonnendurchmesser mMassenstrom Abgas kgs
wAGAP Gasgeschwindigkeit im Arbeitspunktauf den freien Kolonnenquerschnittbezogen ms
∘ Gasgeschwindigkeit im Arbeitspunkt sollte 80 von der Geschwindigkeit im Inversionspunkt (Flutungspunkt) betragen
w 08 w AG AP AG
wAG Gasgeschwindigkeit im Inversions-punkt auf den freienKolonnen-querschnitt bezogen ms
∘ Gleichung fuumlr die Gasgeschwindigkeit am Inversionspunkt wAG nach PLANOWSKI und KAFAROW
lg302 w a
g v 0022 175
m
m AG
2FK AG W
016
FK W
W
AG
AG
W
05 025
Massenstrom Waschwasser kgsaFK spezifische Oberflaumlche der Fuumlll-
koumlrperschuumlttung msup2msup3vFK freies Volumen der Fuumlllkoumlrper-
Schuumlttung msup3msup3
- Ergebnisse mit Mathcad 80 sdot Gasgeschwindigkeit am Inversionspunkt (auf den freien Querschnitt bezogen) wAG = 255 ms sdot Gasgeschwindigkeit am Arbeitspunkt (auf den freien Querschnitt bezogen) wAGAP = 204 ms sdot Kolonnendurchmesser dK = 13 m
-- Houmlhe der Fuumlllkoumlrperschuumlttungen 填料塔高度
H n h th aumlq
H Houmlher der Kolonne mnth Theoretische Stufenzahl -haumlq Aumlquivalente Houmlhe der Stufen m
KAFAROW
h 193 w
a vm
m
lnm
a m
1a m
m
aumlqAG AG
AG
02
FK12
FKAG
W
0342
W
AG
019
AG
W
0038AG
W
W
AG
a Anstieg der Gleichgewichtsfunktion -aFK Oberflaumlche der Fuumlllkoumlrper msup2msup3vFK Freies Volumen der Fuumlllkoumlrper msup3msup3
- Ergebnisse sdot theoretische Stufenzahl 理论塔板数 nth = 12 sdot aumlquivalente Houmlhe einer Trennstufe 分离高度 haumlq = 103 m sdot Houmlhe der Kolonne (der gesamten
Schuumlttungen ohne Boden- und Kopfraum) 塔高 H = 1232 m
54 Trocknungsuntersuchungen von Keramikelementen nach einer in situ-Waumlsche (Forschungsauftrag 2010 - 2012) 陶瓷元件干燥 Katalytische Abgasreinigung von Kraftwerksabgasen (Entstickung) 脱销催化剂
Wabenkatalysator-Stuumlcke aus Keramik蜂窝催化剂 - 陶瓷件
SCR-Reaktor
Drei Lagen 6048 x 3 = 18114 ElementeElement 900 mm x 150 mm x 150 mm
6 NO2 + 8 NH3 rarr 7 N2 + 12 H2O
- Situation Ein Kraftwerk plant diese Katalysatoren im Reaktor zu waschen- Auftrag middot Wasseraufnahmevermoumlgen (50 t Wasser)
Hygroskopischen Verhaltens (Gleichgewichtfeuchte) 吸湿含水middot Trocknungsverhalten
- Loumlsung Messung der Trocknungsverlaufskurven ∘ Labor-Konvektionstrockner ∘ Mathematisches Modell fuumlr die
Trocknungszeit ldquoKonstanten Luftzustaumlnderdquo 干燥时间数学模型
1 2
dY
dtK
dY
dtK
Y Y
Y Y
t t tY Y
K
Y Y
Kln
Y Y
Y Y
11
21
G
K
G
ges 1 2Anf
K
1
K
G
1
K
G
End
G
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
tges Trocknungszeit minK1 kinetische Konstante 1min
KY Y
t 1
Anf
K
K
∘ kinetische Gleichung 动力学式
∘ Trocknungsverlaufskurven l = 300 mm 干燥曲线
∘ Prinzipielle Trocknungsverlaufskurve eines hygroskopischen Gutes 吸湿干燥曲线
1 2 Trocknungsabschnitte 干燥阶段 YlsquoAnf Feuchtegehalt des Gutes kgwkgTS 含水 K Knickpunkt 拐点G Gleichgewicht 平衡t Zeit min
weitere Kurven fuumlr150 600 und 900 mm
∘ Maszligstabsuumlbertragung auf l = 3 middot 900 = 2700 mm 放大至 Kinetisch Konstante K1 = 5761 10sdot -4 min-1
Zeit tK = 3333 min
- Ergebnis bei 40 und bei 20degC middot Trocknungszeit t = 91 und 115 h middot Trocknungsluftstrom = 1052 10sdot 6 msup3h
X = ly = tK
∘ tK als Funktion der Laumlnge l (Mathcad)
Ausgleichsfunktion von 150 bis 900 mmtK = 034466 middot l08769 + 88311
55 Bestimmung von ANTOINE-Konstanten mit einem Ebulliometer (studentische Arbeit)
∘ Grundlagen
- ANTOINE-Gleichung (p lt 101325 kPa)
lg P
1333224A
B
C t
P Pa t C
S
V
S V
-RAOULT-DALTONacutesches Gesetz Gleichgewichtsfunktion x = f(x))
xp P
P P x
P
px 1
S2
S1 S21
S11
ANTOINE-Konstanten Ethanol tV = 784 degCA = 865044 B = 189202 C = 24947
∘ Gegeben Zweistoffgemisch Ethanol-2 Butanol
∘ Messwerte x1 = 03448 x1 = 05549
PS1 kPa tV degC
100 875
90 738
80 72
70 696
y
∘ Ergebnisse der ANTOINE- Konstanten (Mathcad)
56 Beitrag zur verfahrenstechnischen Modellierung von Freistrahlanlagen fuumlr die Gewaumlsser- beluumlftung 2012 Projekt LUumlCKING LESEGANG und SCHELTWORT (Jade-Hochschule) 水源 - 曝气工艺 ∘ Freistrahlanlage mit den Hauptelementen Leitrohr Propeller Schwimmkoumlrpern 导管螺旋桨
ModellFreistrahl als Zylinder Kegelstumpf 截头圆锥
∘ Impulsstrombilanz fuumlr das Segment I und fuumlr alle folgenden Bilanzgebietet 区段衡算
I I F F F I 2 I G I A I
Im pulsstrom
Im pulsstrom
R eibungskraft M ante l
Schw erkraft (senkrecht)
Auftriebskraft (senkrecht)
2 I r w
I I r w
F 2 r w w
r r
F r g
F r g
2 w W 2 22
I w W 2 I2
I2
I 22 I
I 2kW 2
G I w W 2 22
AI kW 2 22
mit
∘ Quadratische Gleichung als Loumlsung 二次方程式
w2 r
r r r w
2 r
r r r w
r
r w 1
r
r g cos 0
I2 2
I 2 I2
kW 2
w W 2I
2
I 2 I2
kW 2
w W 22
22
I2
2
22 kW 2
w W 2
22
I2
2
I
rw t
a t
2
w ta a t
2
ww a t
w a a t a
a
a a I
Ix IxIx+
Ix2
Iy Iy
Iy+
Iy++
Iy2 I
Ix Ix+
Ix
Iy Iy+
Iy++
IyI
Ix+
Iy+
Iy++
İP Impulsstrom NFPτ Reibungskraft NFPG Schwerkraft NFPA Auftriebskraft N
wp Geschwindigkeit msr Radius ml Laumlnge m
Ortsvektor 位置矢量
∘ Beispiel 1 Mathcad-Datei ldquoModellrechnung Freistrahlanlage 12 30grad-smcdxrdquo sdot Elektrische Leistung des Propellers 2 kW sdot Neigungswinkel der Anlage von der
Senkrechten β2 30 deg sdot Leitrohrradius der Anlage r2 07 m sdot Temperatur des Gewaumlssers Oberflaumlche 20 degC
10 m Tiefe 15 degC sdot Flankenwinkel des Freistrahls Kegel-
stumpfes α 15 deg
Bahnkurve nichtisotherm 非等温曲线Zeitkomponenten in x- und in y-Richtung
∘ Beispiel 2 Mathcad-Datei ldquoModellrechnung Freistrahlanlage 13 30grad-smcdxrdquo
sdot wie Beispiel 1 aber isotherm
∘ Beispiel 3 Mathcad-Datei ldquoModellrechnung Freistrahlanlage 12 60grad-smcdxrdquo
sdot wie Beispiel 1 aber 60deg
Beispiel 1
Bahnkurve12-60 60 deg zur SenkrechtenBahnkurve12-30 30 deg zur Senkrechten
Bahnkurve 13 isotherm 等温线Bahnkurve 12 nichtisotherm 非等温线
57 Untersuchungen zum Absetzverhalten von Flugasche im Rauchgas eines SCR-Reaktors
Bild Prinzip einer Entstickungsanlage in einem Kraftwerk
Stroumlmungsabloumlsungen in Bauteilen
Flugasche im SCR-Reaktor
Loumlsung Umlenkbleche
Ar
d g FA3
FA RG RG
RG2
- ARCHIMEDES-Zahl
laminar Ar le 36 ReAr
18
- REYNOLDS-Zahl
Uumlbergangsgebiet 36 lt Ar lt 82500 ReAr
13875
1
14
turbulent Ar ge 82500 Re 17408 Ar
- Sedimentationsgeschwindigkeit fuumlr kugelige Einzelkoumlrner
wRe
d FARG
FA RG
- Slide 1
- Slide 2
- Slide 3
- Slide 4
- Slide 5
- Slide 6
- Slide 7
- Slide 8
- Slide 9
- Slide 10
- Slide 11
- Slide 12
- Slide 13
- Slide 14
- Slide 15
- Slide 16
- Slide 17
- Slide 18
- Slide 19
- Slide 20
- Slide 21
- Slide 22
- Slide 23
- Slide 24
- Slide 25
- Slide 26
- Slide 27
-

- AbsorptionAbgaswaumlsche 吸收 洗气 ∘ Schema einer kompletten Ruumlckgewinnungsanlage fuumlr dampffoumlrmige Loumlsungsmittel
- Dimensionierung der Filmkolonne 薄膜塔选型 -- Durchmesser Kontinuitaumltsgleichung fuumlr die Gasphase im Arbeitspunkt
塔径
d4 m
w K
AG
AG AP AG
dK Kolonnendurchmesser mMassenstrom Abgas kgs
wAGAP Gasgeschwindigkeit im Arbeitspunktauf den freien Kolonnenquerschnittbezogen ms
∘ Gasgeschwindigkeit im Arbeitspunkt sollte 80 von der Geschwindigkeit im Inversionspunkt (Flutungspunkt) betragen
w 08 w AG AP AG
wAG Gasgeschwindigkeit im Inversions-punkt auf den freienKolonnen-querschnitt bezogen ms
∘ Gleichung fuumlr die Gasgeschwindigkeit am Inversionspunkt wAG nach PLANOWSKI und KAFAROW
lg302 w a
g v 0022 175
m
m AG
2FK AG W
016
FK W
W
AG
AG
W
05 025
Massenstrom Waschwasser kgsaFK spezifische Oberflaumlche der Fuumlll-
koumlrperschuumlttung msup2msup3vFK freies Volumen der Fuumlllkoumlrper-
Schuumlttung msup3msup3
- Ergebnisse mit Mathcad 80 sdot Gasgeschwindigkeit am Inversionspunkt (auf den freien Querschnitt bezogen) wAG = 255 ms sdot Gasgeschwindigkeit am Arbeitspunkt (auf den freien Querschnitt bezogen) wAGAP = 204 ms sdot Kolonnendurchmesser dK = 13 m
-- Houmlhe der Fuumlllkoumlrperschuumlttungen 填料塔高度
H n h th aumlq
H Houmlher der Kolonne mnth Theoretische Stufenzahl -haumlq Aumlquivalente Houmlhe der Stufen m
KAFAROW
h 193 w
a vm
m
lnm
a m
1a m
m
aumlqAG AG
AG
02
FK12
FKAG
W
0342
W
AG
019
AG
W
0038AG
W
W
AG
a Anstieg der Gleichgewichtsfunktion -aFK Oberflaumlche der Fuumlllkoumlrper msup2msup3vFK Freies Volumen der Fuumlllkoumlrper msup3msup3
- Ergebnisse sdot theoretische Stufenzahl 理论塔板数 nth = 12 sdot aumlquivalente Houmlhe einer Trennstufe 分离高度 haumlq = 103 m sdot Houmlhe der Kolonne (der gesamten
Schuumlttungen ohne Boden- und Kopfraum) 塔高 H = 1232 m
54 Trocknungsuntersuchungen von Keramikelementen nach einer in situ-Waumlsche (Forschungsauftrag 2010 - 2012) 陶瓷元件干燥 Katalytische Abgasreinigung von Kraftwerksabgasen (Entstickung) 脱销催化剂
Wabenkatalysator-Stuumlcke aus Keramik蜂窝催化剂 - 陶瓷件
SCR-Reaktor
Drei Lagen 6048 x 3 = 18114 ElementeElement 900 mm x 150 mm x 150 mm
6 NO2 + 8 NH3 rarr 7 N2 + 12 H2O
- Situation Ein Kraftwerk plant diese Katalysatoren im Reaktor zu waschen- Auftrag middot Wasseraufnahmevermoumlgen (50 t Wasser)
Hygroskopischen Verhaltens (Gleichgewichtfeuchte) 吸湿含水middot Trocknungsverhalten
- Loumlsung Messung der Trocknungsverlaufskurven ∘ Labor-Konvektionstrockner ∘ Mathematisches Modell fuumlr die
Trocknungszeit ldquoKonstanten Luftzustaumlnderdquo 干燥时间数学模型
1 2
dY
dtK
dY
dtK
Y Y
Y Y
t t tY Y
K
Y Y
Kln
Y Y
Y Y
11
21
G
K
G
ges 1 2Anf
K
1
K
G
1
K
G
End
G
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
tges Trocknungszeit minK1 kinetische Konstante 1min
KY Y
t 1
Anf
K
K
∘ kinetische Gleichung 动力学式
∘ Trocknungsverlaufskurven l = 300 mm 干燥曲线
∘ Prinzipielle Trocknungsverlaufskurve eines hygroskopischen Gutes 吸湿干燥曲线
1 2 Trocknungsabschnitte 干燥阶段 YlsquoAnf Feuchtegehalt des Gutes kgwkgTS 含水 K Knickpunkt 拐点G Gleichgewicht 平衡t Zeit min
weitere Kurven fuumlr150 600 und 900 mm
∘ Maszligstabsuumlbertragung auf l = 3 middot 900 = 2700 mm 放大至 Kinetisch Konstante K1 = 5761 10sdot -4 min-1
Zeit tK = 3333 min
- Ergebnis bei 40 und bei 20degC middot Trocknungszeit t = 91 und 115 h middot Trocknungsluftstrom = 1052 10sdot 6 msup3h
X = ly = tK
∘ tK als Funktion der Laumlnge l (Mathcad)
Ausgleichsfunktion von 150 bis 900 mmtK = 034466 middot l08769 + 88311
55 Bestimmung von ANTOINE-Konstanten mit einem Ebulliometer (studentische Arbeit)
∘ Grundlagen
- ANTOINE-Gleichung (p lt 101325 kPa)
lg P
1333224A
B
C t
P Pa t C
S
V
S V
-RAOULT-DALTONacutesches Gesetz Gleichgewichtsfunktion x = f(x))
xp P
P P x
P
px 1
S2
S1 S21
S11
ANTOINE-Konstanten Ethanol tV = 784 degCA = 865044 B = 189202 C = 24947
∘ Gegeben Zweistoffgemisch Ethanol-2 Butanol
∘ Messwerte x1 = 03448 x1 = 05549
PS1 kPa tV degC
100 875
90 738
80 72
70 696
y
∘ Ergebnisse der ANTOINE- Konstanten (Mathcad)
56 Beitrag zur verfahrenstechnischen Modellierung von Freistrahlanlagen fuumlr die Gewaumlsser- beluumlftung 2012 Projekt LUumlCKING LESEGANG und SCHELTWORT (Jade-Hochschule) 水源 - 曝气工艺 ∘ Freistrahlanlage mit den Hauptelementen Leitrohr Propeller Schwimmkoumlrpern 导管螺旋桨
ModellFreistrahl als Zylinder Kegelstumpf 截头圆锥
∘ Impulsstrombilanz fuumlr das Segment I und fuumlr alle folgenden Bilanzgebietet 区段衡算
I I F F F I 2 I G I A I
Im pulsstrom
Im pulsstrom
R eibungskraft M ante l
Schw erkraft (senkrecht)
Auftriebskraft (senkrecht)
2 I r w
I I r w
F 2 r w w
r r
F r g
F r g
2 w W 2 22
I w W 2 I2
I2
I 22 I
I 2kW 2
G I w W 2 22
AI kW 2 22
mit
∘ Quadratische Gleichung als Loumlsung 二次方程式
w2 r
r r r w
2 r
r r r w
r
r w 1
r
r g cos 0
I2 2
I 2 I2
kW 2
w W 2I
2
I 2 I2
kW 2
w W 22
22
I2
2
22 kW 2
w W 2
22
I2
2
I
rw t
a t
2
w ta a t
2
ww a t
w a a t a
a
a a I
Ix IxIx+
Ix2
Iy Iy
Iy+
Iy++
Iy2 I
Ix Ix+
Ix
Iy Iy+
Iy++
IyI
Ix+
Iy+
Iy++
İP Impulsstrom NFPτ Reibungskraft NFPG Schwerkraft NFPA Auftriebskraft N
wp Geschwindigkeit msr Radius ml Laumlnge m
Ortsvektor 位置矢量
∘ Beispiel 1 Mathcad-Datei ldquoModellrechnung Freistrahlanlage 12 30grad-smcdxrdquo sdot Elektrische Leistung des Propellers 2 kW sdot Neigungswinkel der Anlage von der
Senkrechten β2 30 deg sdot Leitrohrradius der Anlage r2 07 m sdot Temperatur des Gewaumlssers Oberflaumlche 20 degC
10 m Tiefe 15 degC sdot Flankenwinkel des Freistrahls Kegel-
stumpfes α 15 deg
Bahnkurve nichtisotherm 非等温曲线Zeitkomponenten in x- und in y-Richtung
∘ Beispiel 2 Mathcad-Datei ldquoModellrechnung Freistrahlanlage 13 30grad-smcdxrdquo
sdot wie Beispiel 1 aber isotherm
∘ Beispiel 3 Mathcad-Datei ldquoModellrechnung Freistrahlanlage 12 60grad-smcdxrdquo
sdot wie Beispiel 1 aber 60deg
Beispiel 1
Bahnkurve12-60 60 deg zur SenkrechtenBahnkurve12-30 30 deg zur Senkrechten
Bahnkurve 13 isotherm 等温线Bahnkurve 12 nichtisotherm 非等温线
57 Untersuchungen zum Absetzverhalten von Flugasche im Rauchgas eines SCR-Reaktors
Bild Prinzip einer Entstickungsanlage in einem Kraftwerk
Stroumlmungsabloumlsungen in Bauteilen
Flugasche im SCR-Reaktor
Loumlsung Umlenkbleche
Ar
d g FA3
FA RG RG
RG2
- ARCHIMEDES-Zahl
laminar Ar le 36 ReAr
18
- REYNOLDS-Zahl
Uumlbergangsgebiet 36 lt Ar lt 82500 ReAr
13875
1
14
turbulent Ar ge 82500 Re 17408 Ar
- Sedimentationsgeschwindigkeit fuumlr kugelige Einzelkoumlrner
wRe
d FARG
FA RG
- Slide 1
- Slide 2
- Slide 3
- Slide 4
- Slide 5
- Slide 6
- Slide 7
- Slide 8
- Slide 9
- Slide 10
- Slide 11
- Slide 12
- Slide 13
- Slide 14
- Slide 15
- Slide 16
- Slide 17
- Slide 18
- Slide 19
- Slide 20
- Slide 21
- Slide 22
- Slide 23
- Slide 24
- Slide 25
- Slide 26
- Slide 27
-

- Dimensionierung der Filmkolonne 薄膜塔选型 -- Durchmesser Kontinuitaumltsgleichung fuumlr die Gasphase im Arbeitspunkt
塔径
d4 m
w K
AG
AG AP AG
dK Kolonnendurchmesser mMassenstrom Abgas kgs
wAGAP Gasgeschwindigkeit im Arbeitspunktauf den freien Kolonnenquerschnittbezogen ms
∘ Gasgeschwindigkeit im Arbeitspunkt sollte 80 von der Geschwindigkeit im Inversionspunkt (Flutungspunkt) betragen
w 08 w AG AP AG
wAG Gasgeschwindigkeit im Inversions-punkt auf den freienKolonnen-querschnitt bezogen ms
∘ Gleichung fuumlr die Gasgeschwindigkeit am Inversionspunkt wAG nach PLANOWSKI und KAFAROW
lg302 w a
g v 0022 175
m
m AG
2FK AG W
016
FK W
W
AG
AG
W
05 025
Massenstrom Waschwasser kgsaFK spezifische Oberflaumlche der Fuumlll-
koumlrperschuumlttung msup2msup3vFK freies Volumen der Fuumlllkoumlrper-
Schuumlttung msup3msup3
- Ergebnisse mit Mathcad 80 sdot Gasgeschwindigkeit am Inversionspunkt (auf den freien Querschnitt bezogen) wAG = 255 ms sdot Gasgeschwindigkeit am Arbeitspunkt (auf den freien Querschnitt bezogen) wAGAP = 204 ms sdot Kolonnendurchmesser dK = 13 m
-- Houmlhe der Fuumlllkoumlrperschuumlttungen 填料塔高度
H n h th aumlq
H Houmlher der Kolonne mnth Theoretische Stufenzahl -haumlq Aumlquivalente Houmlhe der Stufen m
KAFAROW
h 193 w
a vm
m
lnm
a m
1a m
m
aumlqAG AG
AG
02
FK12
FKAG
W
0342
W
AG
019
AG
W
0038AG
W
W
AG
a Anstieg der Gleichgewichtsfunktion -aFK Oberflaumlche der Fuumlllkoumlrper msup2msup3vFK Freies Volumen der Fuumlllkoumlrper msup3msup3
- Ergebnisse sdot theoretische Stufenzahl 理论塔板数 nth = 12 sdot aumlquivalente Houmlhe einer Trennstufe 分离高度 haumlq = 103 m sdot Houmlhe der Kolonne (der gesamten
Schuumlttungen ohne Boden- und Kopfraum) 塔高 H = 1232 m
54 Trocknungsuntersuchungen von Keramikelementen nach einer in situ-Waumlsche (Forschungsauftrag 2010 - 2012) 陶瓷元件干燥 Katalytische Abgasreinigung von Kraftwerksabgasen (Entstickung) 脱销催化剂
Wabenkatalysator-Stuumlcke aus Keramik蜂窝催化剂 - 陶瓷件
SCR-Reaktor
Drei Lagen 6048 x 3 = 18114 ElementeElement 900 mm x 150 mm x 150 mm
6 NO2 + 8 NH3 rarr 7 N2 + 12 H2O
- Situation Ein Kraftwerk plant diese Katalysatoren im Reaktor zu waschen- Auftrag middot Wasseraufnahmevermoumlgen (50 t Wasser)
Hygroskopischen Verhaltens (Gleichgewichtfeuchte) 吸湿含水middot Trocknungsverhalten
- Loumlsung Messung der Trocknungsverlaufskurven ∘ Labor-Konvektionstrockner ∘ Mathematisches Modell fuumlr die
Trocknungszeit ldquoKonstanten Luftzustaumlnderdquo 干燥时间数学模型
1 2
dY
dtK
dY
dtK
Y Y
Y Y
t t tY Y
K
Y Y
Kln
Y Y
Y Y
11
21
G
K
G
ges 1 2Anf
K
1
K
G
1
K
G
End
G
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
tges Trocknungszeit minK1 kinetische Konstante 1min
KY Y
t 1
Anf
K
K
∘ kinetische Gleichung 动力学式
∘ Trocknungsverlaufskurven l = 300 mm 干燥曲线
∘ Prinzipielle Trocknungsverlaufskurve eines hygroskopischen Gutes 吸湿干燥曲线
1 2 Trocknungsabschnitte 干燥阶段 YlsquoAnf Feuchtegehalt des Gutes kgwkgTS 含水 K Knickpunkt 拐点G Gleichgewicht 平衡t Zeit min
weitere Kurven fuumlr150 600 und 900 mm
∘ Maszligstabsuumlbertragung auf l = 3 middot 900 = 2700 mm 放大至 Kinetisch Konstante K1 = 5761 10sdot -4 min-1
Zeit tK = 3333 min
- Ergebnis bei 40 und bei 20degC middot Trocknungszeit t = 91 und 115 h middot Trocknungsluftstrom = 1052 10sdot 6 msup3h
X = ly = tK
∘ tK als Funktion der Laumlnge l (Mathcad)
Ausgleichsfunktion von 150 bis 900 mmtK = 034466 middot l08769 + 88311
55 Bestimmung von ANTOINE-Konstanten mit einem Ebulliometer (studentische Arbeit)
∘ Grundlagen
- ANTOINE-Gleichung (p lt 101325 kPa)
lg P
1333224A
B
C t
P Pa t C
S
V
S V
-RAOULT-DALTONacutesches Gesetz Gleichgewichtsfunktion x = f(x))
xp P
P P x
P
px 1
S2
S1 S21
S11
ANTOINE-Konstanten Ethanol tV = 784 degCA = 865044 B = 189202 C = 24947
∘ Gegeben Zweistoffgemisch Ethanol-2 Butanol
∘ Messwerte x1 = 03448 x1 = 05549
PS1 kPa tV degC
100 875
90 738
80 72
70 696
y
∘ Ergebnisse der ANTOINE- Konstanten (Mathcad)
56 Beitrag zur verfahrenstechnischen Modellierung von Freistrahlanlagen fuumlr die Gewaumlsser- beluumlftung 2012 Projekt LUumlCKING LESEGANG und SCHELTWORT (Jade-Hochschule) 水源 - 曝气工艺 ∘ Freistrahlanlage mit den Hauptelementen Leitrohr Propeller Schwimmkoumlrpern 导管螺旋桨
ModellFreistrahl als Zylinder Kegelstumpf 截头圆锥
∘ Impulsstrombilanz fuumlr das Segment I und fuumlr alle folgenden Bilanzgebietet 区段衡算
I I F F F I 2 I G I A I
Im pulsstrom
Im pulsstrom
R eibungskraft M ante l
Schw erkraft (senkrecht)
Auftriebskraft (senkrecht)
2 I r w
I I r w
F 2 r w w
r r
F r g
F r g
2 w W 2 22
I w W 2 I2
I2
I 22 I
I 2kW 2
G I w W 2 22
AI kW 2 22
mit
∘ Quadratische Gleichung als Loumlsung 二次方程式
w2 r
r r r w
2 r
r r r w
r
r w 1
r
r g cos 0
I2 2
I 2 I2
kW 2
w W 2I
2
I 2 I2
kW 2
w W 22
22
I2
2
22 kW 2
w W 2
22
I2
2
I
rw t
a t
2
w ta a t
2
ww a t
w a a t a
a
a a I
Ix IxIx+
Ix2
Iy Iy
Iy+
Iy++
Iy2 I
Ix Ix+
Ix
Iy Iy+
Iy++
IyI
Ix+
Iy+
Iy++
İP Impulsstrom NFPτ Reibungskraft NFPG Schwerkraft NFPA Auftriebskraft N
wp Geschwindigkeit msr Radius ml Laumlnge m
Ortsvektor 位置矢量
∘ Beispiel 1 Mathcad-Datei ldquoModellrechnung Freistrahlanlage 12 30grad-smcdxrdquo sdot Elektrische Leistung des Propellers 2 kW sdot Neigungswinkel der Anlage von der
Senkrechten β2 30 deg sdot Leitrohrradius der Anlage r2 07 m sdot Temperatur des Gewaumlssers Oberflaumlche 20 degC
10 m Tiefe 15 degC sdot Flankenwinkel des Freistrahls Kegel-
stumpfes α 15 deg
Bahnkurve nichtisotherm 非等温曲线Zeitkomponenten in x- und in y-Richtung
∘ Beispiel 2 Mathcad-Datei ldquoModellrechnung Freistrahlanlage 13 30grad-smcdxrdquo
sdot wie Beispiel 1 aber isotherm
∘ Beispiel 3 Mathcad-Datei ldquoModellrechnung Freistrahlanlage 12 60grad-smcdxrdquo
sdot wie Beispiel 1 aber 60deg
Beispiel 1
Bahnkurve12-60 60 deg zur SenkrechtenBahnkurve12-30 30 deg zur Senkrechten
Bahnkurve 13 isotherm 等温线Bahnkurve 12 nichtisotherm 非等温线
57 Untersuchungen zum Absetzverhalten von Flugasche im Rauchgas eines SCR-Reaktors
Bild Prinzip einer Entstickungsanlage in einem Kraftwerk
Stroumlmungsabloumlsungen in Bauteilen
Flugasche im SCR-Reaktor
Loumlsung Umlenkbleche
Ar
d g FA3
FA RG RG
RG2
- ARCHIMEDES-Zahl
laminar Ar le 36 ReAr
18
- REYNOLDS-Zahl
Uumlbergangsgebiet 36 lt Ar lt 82500 ReAr
13875
1
14
turbulent Ar ge 82500 Re 17408 Ar
- Sedimentationsgeschwindigkeit fuumlr kugelige Einzelkoumlrner
wRe
d FARG
FA RG
- Slide 1
- Slide 2
- Slide 3
- Slide 4
- Slide 5
- Slide 6
- Slide 7
- Slide 8
- Slide 9
- Slide 10
- Slide 11
- Slide 12
- Slide 13
- Slide 14
- Slide 15
- Slide 16
- Slide 17
- Slide 18
- Slide 19
- Slide 20
- Slide 21
- Slide 22
- Slide 23
- Slide 24
- Slide 25
- Slide 26
- Slide 27
-

∘ Gleichung fuumlr die Gasgeschwindigkeit am Inversionspunkt wAG nach PLANOWSKI und KAFAROW
lg302 w a
g v 0022 175
m
m AG
2FK AG W
016
FK W
W
AG
AG
W
05 025
Massenstrom Waschwasser kgsaFK spezifische Oberflaumlche der Fuumlll-
koumlrperschuumlttung msup2msup3vFK freies Volumen der Fuumlllkoumlrper-
Schuumlttung msup3msup3
- Ergebnisse mit Mathcad 80 sdot Gasgeschwindigkeit am Inversionspunkt (auf den freien Querschnitt bezogen) wAG = 255 ms sdot Gasgeschwindigkeit am Arbeitspunkt (auf den freien Querschnitt bezogen) wAGAP = 204 ms sdot Kolonnendurchmesser dK = 13 m
-- Houmlhe der Fuumlllkoumlrperschuumlttungen 填料塔高度
H n h th aumlq
H Houmlher der Kolonne mnth Theoretische Stufenzahl -haumlq Aumlquivalente Houmlhe der Stufen m
KAFAROW
h 193 w
a vm
m
lnm
a m
1a m
m
aumlqAG AG
AG
02
FK12
FKAG
W
0342
W
AG
019
AG
W
0038AG
W
W
AG
a Anstieg der Gleichgewichtsfunktion -aFK Oberflaumlche der Fuumlllkoumlrper msup2msup3vFK Freies Volumen der Fuumlllkoumlrper msup3msup3
- Ergebnisse sdot theoretische Stufenzahl 理论塔板数 nth = 12 sdot aumlquivalente Houmlhe einer Trennstufe 分离高度 haumlq = 103 m sdot Houmlhe der Kolonne (der gesamten
Schuumlttungen ohne Boden- und Kopfraum) 塔高 H = 1232 m
54 Trocknungsuntersuchungen von Keramikelementen nach einer in situ-Waumlsche (Forschungsauftrag 2010 - 2012) 陶瓷元件干燥 Katalytische Abgasreinigung von Kraftwerksabgasen (Entstickung) 脱销催化剂
Wabenkatalysator-Stuumlcke aus Keramik蜂窝催化剂 - 陶瓷件
SCR-Reaktor
Drei Lagen 6048 x 3 = 18114 ElementeElement 900 mm x 150 mm x 150 mm
6 NO2 + 8 NH3 rarr 7 N2 + 12 H2O
- Situation Ein Kraftwerk plant diese Katalysatoren im Reaktor zu waschen- Auftrag middot Wasseraufnahmevermoumlgen (50 t Wasser)
Hygroskopischen Verhaltens (Gleichgewichtfeuchte) 吸湿含水middot Trocknungsverhalten
- Loumlsung Messung der Trocknungsverlaufskurven ∘ Labor-Konvektionstrockner ∘ Mathematisches Modell fuumlr die
Trocknungszeit ldquoKonstanten Luftzustaumlnderdquo 干燥时间数学模型
1 2
dY
dtK
dY
dtK
Y Y
Y Y
t t tY Y
K
Y Y
Kln
Y Y
Y Y
11
21
G
K
G
ges 1 2Anf
K
1
K
G
1
K
G
End
G
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
tges Trocknungszeit minK1 kinetische Konstante 1min
KY Y
t 1
Anf
K
K
∘ kinetische Gleichung 动力学式
∘ Trocknungsverlaufskurven l = 300 mm 干燥曲线
∘ Prinzipielle Trocknungsverlaufskurve eines hygroskopischen Gutes 吸湿干燥曲线
1 2 Trocknungsabschnitte 干燥阶段 YlsquoAnf Feuchtegehalt des Gutes kgwkgTS 含水 K Knickpunkt 拐点G Gleichgewicht 平衡t Zeit min
weitere Kurven fuumlr150 600 und 900 mm
∘ Maszligstabsuumlbertragung auf l = 3 middot 900 = 2700 mm 放大至 Kinetisch Konstante K1 = 5761 10sdot -4 min-1
Zeit tK = 3333 min
- Ergebnis bei 40 und bei 20degC middot Trocknungszeit t = 91 und 115 h middot Trocknungsluftstrom = 1052 10sdot 6 msup3h
X = ly = tK
∘ tK als Funktion der Laumlnge l (Mathcad)
Ausgleichsfunktion von 150 bis 900 mmtK = 034466 middot l08769 + 88311
55 Bestimmung von ANTOINE-Konstanten mit einem Ebulliometer (studentische Arbeit)
∘ Grundlagen
- ANTOINE-Gleichung (p lt 101325 kPa)
lg P
1333224A
B
C t
P Pa t C
S
V
S V
-RAOULT-DALTONacutesches Gesetz Gleichgewichtsfunktion x = f(x))
xp P
P P x
P
px 1
S2
S1 S21
S11
ANTOINE-Konstanten Ethanol tV = 784 degCA = 865044 B = 189202 C = 24947
∘ Gegeben Zweistoffgemisch Ethanol-2 Butanol
∘ Messwerte x1 = 03448 x1 = 05549
PS1 kPa tV degC
100 875
90 738
80 72
70 696
y
∘ Ergebnisse der ANTOINE- Konstanten (Mathcad)
56 Beitrag zur verfahrenstechnischen Modellierung von Freistrahlanlagen fuumlr die Gewaumlsser- beluumlftung 2012 Projekt LUumlCKING LESEGANG und SCHELTWORT (Jade-Hochschule) 水源 - 曝气工艺 ∘ Freistrahlanlage mit den Hauptelementen Leitrohr Propeller Schwimmkoumlrpern 导管螺旋桨
ModellFreistrahl als Zylinder Kegelstumpf 截头圆锥
∘ Impulsstrombilanz fuumlr das Segment I und fuumlr alle folgenden Bilanzgebietet 区段衡算
I I F F F I 2 I G I A I
Im pulsstrom
Im pulsstrom
R eibungskraft M ante l
Schw erkraft (senkrecht)
Auftriebskraft (senkrecht)
2 I r w
I I r w
F 2 r w w
r r
F r g
F r g
2 w W 2 22
I w W 2 I2
I2
I 22 I
I 2kW 2
G I w W 2 22
AI kW 2 22
mit
∘ Quadratische Gleichung als Loumlsung 二次方程式
w2 r
r r r w
2 r
r r r w
r
r w 1
r
r g cos 0
I2 2
I 2 I2
kW 2
w W 2I
2
I 2 I2
kW 2
w W 22
22
I2
2
22 kW 2
w W 2
22
I2
2
I
rw t
a t
2
w ta a t
2
ww a t
w a a t a
a
a a I
Ix IxIx+
Ix2
Iy Iy
Iy+
Iy++
Iy2 I
Ix Ix+
Ix
Iy Iy+
Iy++
IyI
Ix+
Iy+
Iy++
İP Impulsstrom NFPτ Reibungskraft NFPG Schwerkraft NFPA Auftriebskraft N
wp Geschwindigkeit msr Radius ml Laumlnge m
Ortsvektor 位置矢量
∘ Beispiel 1 Mathcad-Datei ldquoModellrechnung Freistrahlanlage 12 30grad-smcdxrdquo sdot Elektrische Leistung des Propellers 2 kW sdot Neigungswinkel der Anlage von der
Senkrechten β2 30 deg sdot Leitrohrradius der Anlage r2 07 m sdot Temperatur des Gewaumlssers Oberflaumlche 20 degC
10 m Tiefe 15 degC sdot Flankenwinkel des Freistrahls Kegel-
stumpfes α 15 deg
Bahnkurve nichtisotherm 非等温曲线Zeitkomponenten in x- und in y-Richtung
∘ Beispiel 2 Mathcad-Datei ldquoModellrechnung Freistrahlanlage 13 30grad-smcdxrdquo
sdot wie Beispiel 1 aber isotherm
∘ Beispiel 3 Mathcad-Datei ldquoModellrechnung Freistrahlanlage 12 60grad-smcdxrdquo
sdot wie Beispiel 1 aber 60deg
Beispiel 1
Bahnkurve12-60 60 deg zur SenkrechtenBahnkurve12-30 30 deg zur Senkrechten
Bahnkurve 13 isotherm 等温线Bahnkurve 12 nichtisotherm 非等温线
57 Untersuchungen zum Absetzverhalten von Flugasche im Rauchgas eines SCR-Reaktors
Bild Prinzip einer Entstickungsanlage in einem Kraftwerk
Stroumlmungsabloumlsungen in Bauteilen
Flugasche im SCR-Reaktor
Loumlsung Umlenkbleche
Ar
d g FA3
FA RG RG
RG2
- ARCHIMEDES-Zahl
laminar Ar le 36 ReAr
18
- REYNOLDS-Zahl
Uumlbergangsgebiet 36 lt Ar lt 82500 ReAr
13875
1
14
turbulent Ar ge 82500 Re 17408 Ar
- Sedimentationsgeschwindigkeit fuumlr kugelige Einzelkoumlrner
wRe
d FARG
FA RG
- Slide 1
- Slide 2
- Slide 3
- Slide 4
- Slide 5
- Slide 6
- Slide 7
- Slide 8
- Slide 9
- Slide 10
- Slide 11
- Slide 12
- Slide 13
- Slide 14
- Slide 15
- Slide 16
- Slide 17
- Slide 18
- Slide 19
- Slide 20
- Slide 21
- Slide 22
- Slide 23
- Slide 24
- Slide 25
- Slide 26
- Slide 27
-

-- Houmlhe der Fuumlllkoumlrperschuumlttungen 填料塔高度
H n h th aumlq
H Houmlher der Kolonne mnth Theoretische Stufenzahl -haumlq Aumlquivalente Houmlhe der Stufen m
KAFAROW
h 193 w
a vm
m
lnm
a m
1a m
m
aumlqAG AG
AG
02
FK12
FKAG
W
0342
W
AG
019
AG
W
0038AG
W
W
AG
a Anstieg der Gleichgewichtsfunktion -aFK Oberflaumlche der Fuumlllkoumlrper msup2msup3vFK Freies Volumen der Fuumlllkoumlrper msup3msup3
- Ergebnisse sdot theoretische Stufenzahl 理论塔板数 nth = 12 sdot aumlquivalente Houmlhe einer Trennstufe 分离高度 haumlq = 103 m sdot Houmlhe der Kolonne (der gesamten
Schuumlttungen ohne Boden- und Kopfraum) 塔高 H = 1232 m
54 Trocknungsuntersuchungen von Keramikelementen nach einer in situ-Waumlsche (Forschungsauftrag 2010 - 2012) 陶瓷元件干燥 Katalytische Abgasreinigung von Kraftwerksabgasen (Entstickung) 脱销催化剂
Wabenkatalysator-Stuumlcke aus Keramik蜂窝催化剂 - 陶瓷件
SCR-Reaktor
Drei Lagen 6048 x 3 = 18114 ElementeElement 900 mm x 150 mm x 150 mm
6 NO2 + 8 NH3 rarr 7 N2 + 12 H2O
- Situation Ein Kraftwerk plant diese Katalysatoren im Reaktor zu waschen- Auftrag middot Wasseraufnahmevermoumlgen (50 t Wasser)
Hygroskopischen Verhaltens (Gleichgewichtfeuchte) 吸湿含水middot Trocknungsverhalten
- Loumlsung Messung der Trocknungsverlaufskurven ∘ Labor-Konvektionstrockner ∘ Mathematisches Modell fuumlr die
Trocknungszeit ldquoKonstanten Luftzustaumlnderdquo 干燥时间数学模型
1 2
dY
dtK
dY
dtK
Y Y
Y Y
t t tY Y
K
Y Y
Kln
Y Y
Y Y
11
21
G
K
G
ges 1 2Anf
K
1
K
G
1
K
G
End
G
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
tges Trocknungszeit minK1 kinetische Konstante 1min
KY Y
t 1
Anf
K
K
∘ kinetische Gleichung 动力学式
∘ Trocknungsverlaufskurven l = 300 mm 干燥曲线
∘ Prinzipielle Trocknungsverlaufskurve eines hygroskopischen Gutes 吸湿干燥曲线
1 2 Trocknungsabschnitte 干燥阶段 YlsquoAnf Feuchtegehalt des Gutes kgwkgTS 含水 K Knickpunkt 拐点G Gleichgewicht 平衡t Zeit min
weitere Kurven fuumlr150 600 und 900 mm
∘ Maszligstabsuumlbertragung auf l = 3 middot 900 = 2700 mm 放大至 Kinetisch Konstante K1 = 5761 10sdot -4 min-1
Zeit tK = 3333 min
- Ergebnis bei 40 und bei 20degC middot Trocknungszeit t = 91 und 115 h middot Trocknungsluftstrom = 1052 10sdot 6 msup3h
X = ly = tK
∘ tK als Funktion der Laumlnge l (Mathcad)
Ausgleichsfunktion von 150 bis 900 mmtK = 034466 middot l08769 + 88311
55 Bestimmung von ANTOINE-Konstanten mit einem Ebulliometer (studentische Arbeit)
∘ Grundlagen
- ANTOINE-Gleichung (p lt 101325 kPa)
lg P
1333224A
B
C t
P Pa t C
S
V
S V
-RAOULT-DALTONacutesches Gesetz Gleichgewichtsfunktion x = f(x))
xp P
P P x
P
px 1
S2
S1 S21
S11
ANTOINE-Konstanten Ethanol tV = 784 degCA = 865044 B = 189202 C = 24947
∘ Gegeben Zweistoffgemisch Ethanol-2 Butanol
∘ Messwerte x1 = 03448 x1 = 05549
PS1 kPa tV degC
100 875
90 738
80 72
70 696
y
∘ Ergebnisse der ANTOINE- Konstanten (Mathcad)
56 Beitrag zur verfahrenstechnischen Modellierung von Freistrahlanlagen fuumlr die Gewaumlsser- beluumlftung 2012 Projekt LUumlCKING LESEGANG und SCHELTWORT (Jade-Hochschule) 水源 - 曝气工艺 ∘ Freistrahlanlage mit den Hauptelementen Leitrohr Propeller Schwimmkoumlrpern 导管螺旋桨
ModellFreistrahl als Zylinder Kegelstumpf 截头圆锥
∘ Impulsstrombilanz fuumlr das Segment I und fuumlr alle folgenden Bilanzgebietet 区段衡算
I I F F F I 2 I G I A I
Im pulsstrom
Im pulsstrom
R eibungskraft M ante l
Schw erkraft (senkrecht)
Auftriebskraft (senkrecht)
2 I r w
I I r w
F 2 r w w
r r
F r g
F r g
2 w W 2 22
I w W 2 I2
I2
I 22 I
I 2kW 2
G I w W 2 22
AI kW 2 22
mit
∘ Quadratische Gleichung als Loumlsung 二次方程式
w2 r
r r r w
2 r
r r r w
r
r w 1
r
r g cos 0
I2 2
I 2 I2
kW 2
w W 2I
2
I 2 I2
kW 2
w W 22
22
I2
2
22 kW 2
w W 2
22
I2
2
I
rw t
a t
2
w ta a t
2
ww a t
w a a t a
a
a a I
Ix IxIx+
Ix2
Iy Iy
Iy+
Iy++
Iy2 I
Ix Ix+
Ix
Iy Iy+
Iy++
IyI
Ix+
Iy+
Iy++
İP Impulsstrom NFPτ Reibungskraft NFPG Schwerkraft NFPA Auftriebskraft N
wp Geschwindigkeit msr Radius ml Laumlnge m
Ortsvektor 位置矢量
∘ Beispiel 1 Mathcad-Datei ldquoModellrechnung Freistrahlanlage 12 30grad-smcdxrdquo sdot Elektrische Leistung des Propellers 2 kW sdot Neigungswinkel der Anlage von der
Senkrechten β2 30 deg sdot Leitrohrradius der Anlage r2 07 m sdot Temperatur des Gewaumlssers Oberflaumlche 20 degC
10 m Tiefe 15 degC sdot Flankenwinkel des Freistrahls Kegel-
stumpfes α 15 deg
Bahnkurve nichtisotherm 非等温曲线Zeitkomponenten in x- und in y-Richtung
∘ Beispiel 2 Mathcad-Datei ldquoModellrechnung Freistrahlanlage 13 30grad-smcdxrdquo
sdot wie Beispiel 1 aber isotherm
∘ Beispiel 3 Mathcad-Datei ldquoModellrechnung Freistrahlanlage 12 60grad-smcdxrdquo
sdot wie Beispiel 1 aber 60deg
Beispiel 1
Bahnkurve12-60 60 deg zur SenkrechtenBahnkurve12-30 30 deg zur Senkrechten
Bahnkurve 13 isotherm 等温线Bahnkurve 12 nichtisotherm 非等温线
57 Untersuchungen zum Absetzverhalten von Flugasche im Rauchgas eines SCR-Reaktors
Bild Prinzip einer Entstickungsanlage in einem Kraftwerk
Stroumlmungsabloumlsungen in Bauteilen
Flugasche im SCR-Reaktor
Loumlsung Umlenkbleche
Ar
d g FA3
FA RG RG
RG2
- ARCHIMEDES-Zahl
laminar Ar le 36 ReAr
18
- REYNOLDS-Zahl
Uumlbergangsgebiet 36 lt Ar lt 82500 ReAr
13875
1
14
turbulent Ar ge 82500 Re 17408 Ar
- Sedimentationsgeschwindigkeit fuumlr kugelige Einzelkoumlrner
wRe
d FARG
FA RG
- Slide 1
- Slide 2
- Slide 3
- Slide 4
- Slide 5
- Slide 6
- Slide 7
- Slide 8
- Slide 9
- Slide 10
- Slide 11
- Slide 12
- Slide 13
- Slide 14
- Slide 15
- Slide 16
- Slide 17
- Slide 18
- Slide 19
- Slide 20
- Slide 21
- Slide 22
- Slide 23
- Slide 24
- Slide 25
- Slide 26
- Slide 27
-

54 Trocknungsuntersuchungen von Keramikelementen nach einer in situ-Waumlsche (Forschungsauftrag 2010 - 2012) 陶瓷元件干燥 Katalytische Abgasreinigung von Kraftwerksabgasen (Entstickung) 脱销催化剂
Wabenkatalysator-Stuumlcke aus Keramik蜂窝催化剂 - 陶瓷件
SCR-Reaktor
Drei Lagen 6048 x 3 = 18114 ElementeElement 900 mm x 150 mm x 150 mm
6 NO2 + 8 NH3 rarr 7 N2 + 12 H2O
- Situation Ein Kraftwerk plant diese Katalysatoren im Reaktor zu waschen- Auftrag middot Wasseraufnahmevermoumlgen (50 t Wasser)
Hygroskopischen Verhaltens (Gleichgewichtfeuchte) 吸湿含水middot Trocknungsverhalten
- Loumlsung Messung der Trocknungsverlaufskurven ∘ Labor-Konvektionstrockner ∘ Mathematisches Modell fuumlr die
Trocknungszeit ldquoKonstanten Luftzustaumlnderdquo 干燥时间数学模型
1 2
dY
dtK
dY
dtK
Y Y
Y Y
t t tY Y
K
Y Y
Kln
Y Y
Y Y
11
21
G
K
G
ges 1 2Anf
K
1
K
G
1
K
G
End
G
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
tges Trocknungszeit minK1 kinetische Konstante 1min
KY Y
t 1
Anf
K
K
∘ kinetische Gleichung 动力学式
∘ Trocknungsverlaufskurven l = 300 mm 干燥曲线
∘ Prinzipielle Trocknungsverlaufskurve eines hygroskopischen Gutes 吸湿干燥曲线
1 2 Trocknungsabschnitte 干燥阶段 YlsquoAnf Feuchtegehalt des Gutes kgwkgTS 含水 K Knickpunkt 拐点G Gleichgewicht 平衡t Zeit min
weitere Kurven fuumlr150 600 und 900 mm
∘ Maszligstabsuumlbertragung auf l = 3 middot 900 = 2700 mm 放大至 Kinetisch Konstante K1 = 5761 10sdot -4 min-1
Zeit tK = 3333 min
- Ergebnis bei 40 und bei 20degC middot Trocknungszeit t = 91 und 115 h middot Trocknungsluftstrom = 1052 10sdot 6 msup3h
X = ly = tK
∘ tK als Funktion der Laumlnge l (Mathcad)
Ausgleichsfunktion von 150 bis 900 mmtK = 034466 middot l08769 + 88311
55 Bestimmung von ANTOINE-Konstanten mit einem Ebulliometer (studentische Arbeit)
∘ Grundlagen
- ANTOINE-Gleichung (p lt 101325 kPa)
lg P
1333224A
B
C t
P Pa t C
S
V
S V
-RAOULT-DALTONacutesches Gesetz Gleichgewichtsfunktion x = f(x))
xp P
P P x
P
px 1
S2
S1 S21
S11
ANTOINE-Konstanten Ethanol tV = 784 degCA = 865044 B = 189202 C = 24947
∘ Gegeben Zweistoffgemisch Ethanol-2 Butanol
∘ Messwerte x1 = 03448 x1 = 05549
PS1 kPa tV degC
100 875
90 738
80 72
70 696
y
∘ Ergebnisse der ANTOINE- Konstanten (Mathcad)
56 Beitrag zur verfahrenstechnischen Modellierung von Freistrahlanlagen fuumlr die Gewaumlsser- beluumlftung 2012 Projekt LUumlCKING LESEGANG und SCHELTWORT (Jade-Hochschule) 水源 - 曝气工艺 ∘ Freistrahlanlage mit den Hauptelementen Leitrohr Propeller Schwimmkoumlrpern 导管螺旋桨
ModellFreistrahl als Zylinder Kegelstumpf 截头圆锥
∘ Impulsstrombilanz fuumlr das Segment I und fuumlr alle folgenden Bilanzgebietet 区段衡算
I I F F F I 2 I G I A I
Im pulsstrom
Im pulsstrom
R eibungskraft M ante l
Schw erkraft (senkrecht)
Auftriebskraft (senkrecht)
2 I r w
I I r w
F 2 r w w
r r
F r g
F r g
2 w W 2 22
I w W 2 I2
I2
I 22 I
I 2kW 2
G I w W 2 22
AI kW 2 22
mit
∘ Quadratische Gleichung als Loumlsung 二次方程式
w2 r
r r r w
2 r
r r r w
r
r w 1
r
r g cos 0
I2 2
I 2 I2
kW 2
w W 2I
2
I 2 I2
kW 2
w W 22
22
I2
2
22 kW 2
w W 2
22
I2
2
I
rw t
a t
2
w ta a t
2
ww a t
w a a t a
a
a a I
Ix IxIx+
Ix2
Iy Iy
Iy+
Iy++
Iy2 I
Ix Ix+
Ix
Iy Iy+
Iy++
IyI
Ix+
Iy+
Iy++
İP Impulsstrom NFPτ Reibungskraft NFPG Schwerkraft NFPA Auftriebskraft N
wp Geschwindigkeit msr Radius ml Laumlnge m
Ortsvektor 位置矢量
∘ Beispiel 1 Mathcad-Datei ldquoModellrechnung Freistrahlanlage 12 30grad-smcdxrdquo sdot Elektrische Leistung des Propellers 2 kW sdot Neigungswinkel der Anlage von der
Senkrechten β2 30 deg sdot Leitrohrradius der Anlage r2 07 m sdot Temperatur des Gewaumlssers Oberflaumlche 20 degC
10 m Tiefe 15 degC sdot Flankenwinkel des Freistrahls Kegel-
stumpfes α 15 deg
Bahnkurve nichtisotherm 非等温曲线Zeitkomponenten in x- und in y-Richtung
∘ Beispiel 2 Mathcad-Datei ldquoModellrechnung Freistrahlanlage 13 30grad-smcdxrdquo
sdot wie Beispiel 1 aber isotherm
∘ Beispiel 3 Mathcad-Datei ldquoModellrechnung Freistrahlanlage 12 60grad-smcdxrdquo
sdot wie Beispiel 1 aber 60deg
Beispiel 1
Bahnkurve12-60 60 deg zur SenkrechtenBahnkurve12-30 30 deg zur Senkrechten
Bahnkurve 13 isotherm 等温线Bahnkurve 12 nichtisotherm 非等温线
57 Untersuchungen zum Absetzverhalten von Flugasche im Rauchgas eines SCR-Reaktors
Bild Prinzip einer Entstickungsanlage in einem Kraftwerk
Stroumlmungsabloumlsungen in Bauteilen
Flugasche im SCR-Reaktor
Loumlsung Umlenkbleche
Ar
d g FA3
FA RG RG
RG2
- ARCHIMEDES-Zahl
laminar Ar le 36 ReAr
18
- REYNOLDS-Zahl
Uumlbergangsgebiet 36 lt Ar lt 82500 ReAr
13875
1
14
turbulent Ar ge 82500 Re 17408 Ar
- Sedimentationsgeschwindigkeit fuumlr kugelige Einzelkoumlrner
wRe
d FARG
FA RG
- Slide 1
- Slide 2
- Slide 3
- Slide 4
- Slide 5
- Slide 6
- Slide 7
- Slide 8
- Slide 9
- Slide 10
- Slide 11
- Slide 12
- Slide 13
- Slide 14
- Slide 15
- Slide 16
- Slide 17
- Slide 18
- Slide 19
- Slide 20
- Slide 21
- Slide 22
- Slide 23
- Slide 24
- Slide 25
- Slide 26
- Slide 27
-

- Situation Ein Kraftwerk plant diese Katalysatoren im Reaktor zu waschen- Auftrag middot Wasseraufnahmevermoumlgen (50 t Wasser)
Hygroskopischen Verhaltens (Gleichgewichtfeuchte) 吸湿含水middot Trocknungsverhalten
- Loumlsung Messung der Trocknungsverlaufskurven ∘ Labor-Konvektionstrockner ∘ Mathematisches Modell fuumlr die
Trocknungszeit ldquoKonstanten Luftzustaumlnderdquo 干燥时间数学模型
1 2
dY
dtK
dY
dtK
Y Y
Y Y
t t tY Y
K
Y Y
Kln
Y Y
Y Y
11
21
G
K
G
ges 1 2Anf
K
1
K
G
1
K
G
End
G
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
tges Trocknungszeit minK1 kinetische Konstante 1min
KY Y
t 1
Anf
K
K
∘ kinetische Gleichung 动力学式
∘ Trocknungsverlaufskurven l = 300 mm 干燥曲线
∘ Prinzipielle Trocknungsverlaufskurve eines hygroskopischen Gutes 吸湿干燥曲线
1 2 Trocknungsabschnitte 干燥阶段 YlsquoAnf Feuchtegehalt des Gutes kgwkgTS 含水 K Knickpunkt 拐点G Gleichgewicht 平衡t Zeit min
weitere Kurven fuumlr150 600 und 900 mm
∘ Maszligstabsuumlbertragung auf l = 3 middot 900 = 2700 mm 放大至 Kinetisch Konstante K1 = 5761 10sdot -4 min-1
Zeit tK = 3333 min
- Ergebnis bei 40 und bei 20degC middot Trocknungszeit t = 91 und 115 h middot Trocknungsluftstrom = 1052 10sdot 6 msup3h
X = ly = tK
∘ tK als Funktion der Laumlnge l (Mathcad)
Ausgleichsfunktion von 150 bis 900 mmtK = 034466 middot l08769 + 88311
55 Bestimmung von ANTOINE-Konstanten mit einem Ebulliometer (studentische Arbeit)
∘ Grundlagen
- ANTOINE-Gleichung (p lt 101325 kPa)
lg P
1333224A
B
C t
P Pa t C
S
V
S V
-RAOULT-DALTONacutesches Gesetz Gleichgewichtsfunktion x = f(x))
xp P
P P x
P
px 1
S2
S1 S21
S11
ANTOINE-Konstanten Ethanol tV = 784 degCA = 865044 B = 189202 C = 24947
∘ Gegeben Zweistoffgemisch Ethanol-2 Butanol
∘ Messwerte x1 = 03448 x1 = 05549
PS1 kPa tV degC
100 875
90 738
80 72
70 696
y
∘ Ergebnisse der ANTOINE- Konstanten (Mathcad)
56 Beitrag zur verfahrenstechnischen Modellierung von Freistrahlanlagen fuumlr die Gewaumlsser- beluumlftung 2012 Projekt LUumlCKING LESEGANG und SCHELTWORT (Jade-Hochschule) 水源 - 曝气工艺 ∘ Freistrahlanlage mit den Hauptelementen Leitrohr Propeller Schwimmkoumlrpern 导管螺旋桨
ModellFreistrahl als Zylinder Kegelstumpf 截头圆锥
∘ Impulsstrombilanz fuumlr das Segment I und fuumlr alle folgenden Bilanzgebietet 区段衡算
I I F F F I 2 I G I A I
Im pulsstrom
Im pulsstrom
R eibungskraft M ante l
Schw erkraft (senkrecht)
Auftriebskraft (senkrecht)
2 I r w
I I r w
F 2 r w w
r r
F r g
F r g
2 w W 2 22
I w W 2 I2
I2
I 22 I
I 2kW 2
G I w W 2 22
AI kW 2 22
mit
∘ Quadratische Gleichung als Loumlsung 二次方程式
w2 r
r r r w
2 r
r r r w
r
r w 1
r
r g cos 0
I2 2
I 2 I2
kW 2
w W 2I
2
I 2 I2
kW 2
w W 22
22
I2
2
22 kW 2
w W 2
22
I2
2
I
rw t
a t
2
w ta a t
2
ww a t
w a a t a
a
a a I
Ix IxIx+
Ix2
Iy Iy
Iy+
Iy++
Iy2 I
Ix Ix+
Ix
Iy Iy+
Iy++
IyI
Ix+
Iy+
Iy++
İP Impulsstrom NFPτ Reibungskraft NFPG Schwerkraft NFPA Auftriebskraft N
wp Geschwindigkeit msr Radius ml Laumlnge m
Ortsvektor 位置矢量
∘ Beispiel 1 Mathcad-Datei ldquoModellrechnung Freistrahlanlage 12 30grad-smcdxrdquo sdot Elektrische Leistung des Propellers 2 kW sdot Neigungswinkel der Anlage von der
Senkrechten β2 30 deg sdot Leitrohrradius der Anlage r2 07 m sdot Temperatur des Gewaumlssers Oberflaumlche 20 degC
10 m Tiefe 15 degC sdot Flankenwinkel des Freistrahls Kegel-
stumpfes α 15 deg
Bahnkurve nichtisotherm 非等温曲线Zeitkomponenten in x- und in y-Richtung
∘ Beispiel 2 Mathcad-Datei ldquoModellrechnung Freistrahlanlage 13 30grad-smcdxrdquo
sdot wie Beispiel 1 aber isotherm
∘ Beispiel 3 Mathcad-Datei ldquoModellrechnung Freistrahlanlage 12 60grad-smcdxrdquo
sdot wie Beispiel 1 aber 60deg
Beispiel 1
Bahnkurve12-60 60 deg zur SenkrechtenBahnkurve12-30 30 deg zur Senkrechten
Bahnkurve 13 isotherm 等温线Bahnkurve 12 nichtisotherm 非等温线
57 Untersuchungen zum Absetzverhalten von Flugasche im Rauchgas eines SCR-Reaktors
Bild Prinzip einer Entstickungsanlage in einem Kraftwerk
Stroumlmungsabloumlsungen in Bauteilen
Flugasche im SCR-Reaktor
Loumlsung Umlenkbleche
Ar
d g FA3
FA RG RG
RG2
- ARCHIMEDES-Zahl
laminar Ar le 36 ReAr
18
- REYNOLDS-Zahl
Uumlbergangsgebiet 36 lt Ar lt 82500 ReAr
13875
1
14
turbulent Ar ge 82500 Re 17408 Ar
- Sedimentationsgeschwindigkeit fuumlr kugelige Einzelkoumlrner
wRe
d FARG
FA RG
- Slide 1
- Slide 2
- Slide 3
- Slide 4
- Slide 5
- Slide 6
- Slide 7
- Slide 8
- Slide 9
- Slide 10
- Slide 11
- Slide 12
- Slide 13
- Slide 14
- Slide 15
- Slide 16
- Slide 17
- Slide 18
- Slide 19
- Slide 20
- Slide 21
- Slide 22
- Slide 23
- Slide 24
- Slide 25
- Slide 26
- Slide 27
-

∘ Trocknungsverlaufskurven l = 300 mm 干燥曲线
∘ Prinzipielle Trocknungsverlaufskurve eines hygroskopischen Gutes 吸湿干燥曲线
1 2 Trocknungsabschnitte 干燥阶段 YlsquoAnf Feuchtegehalt des Gutes kgwkgTS 含水 K Knickpunkt 拐点G Gleichgewicht 平衡t Zeit min
weitere Kurven fuumlr150 600 und 900 mm
∘ Maszligstabsuumlbertragung auf l = 3 middot 900 = 2700 mm 放大至 Kinetisch Konstante K1 = 5761 10sdot -4 min-1
Zeit tK = 3333 min
- Ergebnis bei 40 und bei 20degC middot Trocknungszeit t = 91 und 115 h middot Trocknungsluftstrom = 1052 10sdot 6 msup3h
X = ly = tK
∘ tK als Funktion der Laumlnge l (Mathcad)
Ausgleichsfunktion von 150 bis 900 mmtK = 034466 middot l08769 + 88311
55 Bestimmung von ANTOINE-Konstanten mit einem Ebulliometer (studentische Arbeit)
∘ Grundlagen
- ANTOINE-Gleichung (p lt 101325 kPa)
lg P
1333224A
B
C t
P Pa t C
S
V
S V
-RAOULT-DALTONacutesches Gesetz Gleichgewichtsfunktion x = f(x))
xp P
P P x
P
px 1
S2
S1 S21
S11
ANTOINE-Konstanten Ethanol tV = 784 degCA = 865044 B = 189202 C = 24947
∘ Gegeben Zweistoffgemisch Ethanol-2 Butanol
∘ Messwerte x1 = 03448 x1 = 05549
PS1 kPa tV degC
100 875
90 738
80 72
70 696
y
∘ Ergebnisse der ANTOINE- Konstanten (Mathcad)
56 Beitrag zur verfahrenstechnischen Modellierung von Freistrahlanlagen fuumlr die Gewaumlsser- beluumlftung 2012 Projekt LUumlCKING LESEGANG und SCHELTWORT (Jade-Hochschule) 水源 - 曝气工艺 ∘ Freistrahlanlage mit den Hauptelementen Leitrohr Propeller Schwimmkoumlrpern 导管螺旋桨
ModellFreistrahl als Zylinder Kegelstumpf 截头圆锥
∘ Impulsstrombilanz fuumlr das Segment I und fuumlr alle folgenden Bilanzgebietet 区段衡算
I I F F F I 2 I G I A I
Im pulsstrom
Im pulsstrom
R eibungskraft M ante l
Schw erkraft (senkrecht)
Auftriebskraft (senkrecht)
2 I r w
I I r w
F 2 r w w
r r
F r g
F r g
2 w W 2 22
I w W 2 I2
I2
I 22 I
I 2kW 2
G I w W 2 22
AI kW 2 22
mit
∘ Quadratische Gleichung als Loumlsung 二次方程式
w2 r
r r r w
2 r
r r r w
r
r w 1
r
r g cos 0
I2 2
I 2 I2
kW 2
w W 2I
2
I 2 I2
kW 2
w W 22
22
I2
2
22 kW 2
w W 2
22
I2
2
I
rw t
a t
2
w ta a t
2
ww a t
w a a t a
a
a a I
Ix IxIx+
Ix2
Iy Iy
Iy+
Iy++
Iy2 I
Ix Ix+
Ix
Iy Iy+
Iy++
IyI
Ix+
Iy+
Iy++
İP Impulsstrom NFPτ Reibungskraft NFPG Schwerkraft NFPA Auftriebskraft N
wp Geschwindigkeit msr Radius ml Laumlnge m
Ortsvektor 位置矢量
∘ Beispiel 1 Mathcad-Datei ldquoModellrechnung Freistrahlanlage 12 30grad-smcdxrdquo sdot Elektrische Leistung des Propellers 2 kW sdot Neigungswinkel der Anlage von der
Senkrechten β2 30 deg sdot Leitrohrradius der Anlage r2 07 m sdot Temperatur des Gewaumlssers Oberflaumlche 20 degC
10 m Tiefe 15 degC sdot Flankenwinkel des Freistrahls Kegel-
stumpfes α 15 deg
Bahnkurve nichtisotherm 非等温曲线Zeitkomponenten in x- und in y-Richtung
∘ Beispiel 2 Mathcad-Datei ldquoModellrechnung Freistrahlanlage 13 30grad-smcdxrdquo
sdot wie Beispiel 1 aber isotherm
∘ Beispiel 3 Mathcad-Datei ldquoModellrechnung Freistrahlanlage 12 60grad-smcdxrdquo
sdot wie Beispiel 1 aber 60deg
Beispiel 1
Bahnkurve12-60 60 deg zur SenkrechtenBahnkurve12-30 30 deg zur Senkrechten
Bahnkurve 13 isotherm 等温线Bahnkurve 12 nichtisotherm 非等温线
57 Untersuchungen zum Absetzverhalten von Flugasche im Rauchgas eines SCR-Reaktors
Bild Prinzip einer Entstickungsanlage in einem Kraftwerk
Stroumlmungsabloumlsungen in Bauteilen
Flugasche im SCR-Reaktor
Loumlsung Umlenkbleche
Ar
d g FA3
FA RG RG
RG2
- ARCHIMEDES-Zahl
laminar Ar le 36 ReAr
18
- REYNOLDS-Zahl
Uumlbergangsgebiet 36 lt Ar lt 82500 ReAr
13875
1
14
turbulent Ar ge 82500 Re 17408 Ar
- Sedimentationsgeschwindigkeit fuumlr kugelige Einzelkoumlrner
wRe
d FARG
FA RG
- Slide 1
- Slide 2
- Slide 3
- Slide 4
- Slide 5
- Slide 6
- Slide 7
- Slide 8
- Slide 9
- Slide 10
- Slide 11
- Slide 12
- Slide 13
- Slide 14
- Slide 15
- Slide 16
- Slide 17
- Slide 18
- Slide 19
- Slide 20
- Slide 21
- Slide 22
- Slide 23
- Slide 24
- Slide 25
- Slide 26
- Slide 27
-

∘ Maszligstabsuumlbertragung auf l = 3 middot 900 = 2700 mm 放大至 Kinetisch Konstante K1 = 5761 10sdot -4 min-1
Zeit tK = 3333 min
- Ergebnis bei 40 und bei 20degC middot Trocknungszeit t = 91 und 115 h middot Trocknungsluftstrom = 1052 10sdot 6 msup3h
X = ly = tK
∘ tK als Funktion der Laumlnge l (Mathcad)
Ausgleichsfunktion von 150 bis 900 mmtK = 034466 middot l08769 + 88311
55 Bestimmung von ANTOINE-Konstanten mit einem Ebulliometer (studentische Arbeit)
∘ Grundlagen
- ANTOINE-Gleichung (p lt 101325 kPa)
lg P
1333224A
B
C t
P Pa t C
S
V
S V
-RAOULT-DALTONacutesches Gesetz Gleichgewichtsfunktion x = f(x))
xp P
P P x
P
px 1
S2
S1 S21
S11
ANTOINE-Konstanten Ethanol tV = 784 degCA = 865044 B = 189202 C = 24947
∘ Gegeben Zweistoffgemisch Ethanol-2 Butanol
∘ Messwerte x1 = 03448 x1 = 05549
PS1 kPa tV degC
100 875
90 738
80 72
70 696
y
∘ Ergebnisse der ANTOINE- Konstanten (Mathcad)
56 Beitrag zur verfahrenstechnischen Modellierung von Freistrahlanlagen fuumlr die Gewaumlsser- beluumlftung 2012 Projekt LUumlCKING LESEGANG und SCHELTWORT (Jade-Hochschule) 水源 - 曝气工艺 ∘ Freistrahlanlage mit den Hauptelementen Leitrohr Propeller Schwimmkoumlrpern 导管螺旋桨
ModellFreistrahl als Zylinder Kegelstumpf 截头圆锥
∘ Impulsstrombilanz fuumlr das Segment I und fuumlr alle folgenden Bilanzgebietet 区段衡算
I I F F F I 2 I G I A I
Im pulsstrom
Im pulsstrom
R eibungskraft M ante l
Schw erkraft (senkrecht)
Auftriebskraft (senkrecht)
2 I r w
I I r w
F 2 r w w
r r
F r g
F r g
2 w W 2 22
I w W 2 I2
I2
I 22 I
I 2kW 2
G I w W 2 22
AI kW 2 22
mit
∘ Quadratische Gleichung als Loumlsung 二次方程式
w2 r
r r r w
2 r
r r r w
r
r w 1
r
r g cos 0
I2 2
I 2 I2
kW 2
w W 2I
2
I 2 I2
kW 2
w W 22
22
I2
2
22 kW 2
w W 2
22
I2
2
I
rw t
a t
2
w ta a t
2
ww a t
w a a t a
a
a a I
Ix IxIx+
Ix2
Iy Iy
Iy+
Iy++
Iy2 I
Ix Ix+
Ix
Iy Iy+
Iy++
IyI
Ix+
Iy+
Iy++
İP Impulsstrom NFPτ Reibungskraft NFPG Schwerkraft NFPA Auftriebskraft N
wp Geschwindigkeit msr Radius ml Laumlnge m
Ortsvektor 位置矢量
∘ Beispiel 1 Mathcad-Datei ldquoModellrechnung Freistrahlanlage 12 30grad-smcdxrdquo sdot Elektrische Leistung des Propellers 2 kW sdot Neigungswinkel der Anlage von der
Senkrechten β2 30 deg sdot Leitrohrradius der Anlage r2 07 m sdot Temperatur des Gewaumlssers Oberflaumlche 20 degC
10 m Tiefe 15 degC sdot Flankenwinkel des Freistrahls Kegel-
stumpfes α 15 deg
Bahnkurve nichtisotherm 非等温曲线Zeitkomponenten in x- und in y-Richtung
∘ Beispiel 2 Mathcad-Datei ldquoModellrechnung Freistrahlanlage 13 30grad-smcdxrdquo
sdot wie Beispiel 1 aber isotherm
∘ Beispiel 3 Mathcad-Datei ldquoModellrechnung Freistrahlanlage 12 60grad-smcdxrdquo
sdot wie Beispiel 1 aber 60deg
Beispiel 1
Bahnkurve12-60 60 deg zur SenkrechtenBahnkurve12-30 30 deg zur Senkrechten
Bahnkurve 13 isotherm 等温线Bahnkurve 12 nichtisotherm 非等温线
57 Untersuchungen zum Absetzverhalten von Flugasche im Rauchgas eines SCR-Reaktors
Bild Prinzip einer Entstickungsanlage in einem Kraftwerk
Stroumlmungsabloumlsungen in Bauteilen
Flugasche im SCR-Reaktor
Loumlsung Umlenkbleche
Ar
d g FA3
FA RG RG
RG2
- ARCHIMEDES-Zahl
laminar Ar le 36 ReAr
18
- REYNOLDS-Zahl
Uumlbergangsgebiet 36 lt Ar lt 82500 ReAr
13875
1
14
turbulent Ar ge 82500 Re 17408 Ar
- Sedimentationsgeschwindigkeit fuumlr kugelige Einzelkoumlrner
wRe
d FARG
FA RG
- Slide 1
- Slide 2
- Slide 3
- Slide 4
- Slide 5
- Slide 6
- Slide 7
- Slide 8
- Slide 9
- Slide 10
- Slide 11
- Slide 12
- Slide 13
- Slide 14
- Slide 15
- Slide 16
- Slide 17
- Slide 18
- Slide 19
- Slide 20
- Slide 21
- Slide 22
- Slide 23
- Slide 24
- Slide 25
- Slide 26
- Slide 27
-

55 Bestimmung von ANTOINE-Konstanten mit einem Ebulliometer (studentische Arbeit)
∘ Grundlagen
- ANTOINE-Gleichung (p lt 101325 kPa)
lg P
1333224A
B
C t
P Pa t C
S
V
S V
-RAOULT-DALTONacutesches Gesetz Gleichgewichtsfunktion x = f(x))
xp P
P P x
P
px 1
S2
S1 S21
S11
ANTOINE-Konstanten Ethanol tV = 784 degCA = 865044 B = 189202 C = 24947
∘ Gegeben Zweistoffgemisch Ethanol-2 Butanol
∘ Messwerte x1 = 03448 x1 = 05549
PS1 kPa tV degC
100 875
90 738
80 72
70 696
y
∘ Ergebnisse der ANTOINE- Konstanten (Mathcad)
56 Beitrag zur verfahrenstechnischen Modellierung von Freistrahlanlagen fuumlr die Gewaumlsser- beluumlftung 2012 Projekt LUumlCKING LESEGANG und SCHELTWORT (Jade-Hochschule) 水源 - 曝气工艺 ∘ Freistrahlanlage mit den Hauptelementen Leitrohr Propeller Schwimmkoumlrpern 导管螺旋桨
ModellFreistrahl als Zylinder Kegelstumpf 截头圆锥
∘ Impulsstrombilanz fuumlr das Segment I und fuumlr alle folgenden Bilanzgebietet 区段衡算
I I F F F I 2 I G I A I
Im pulsstrom
Im pulsstrom
R eibungskraft M ante l
Schw erkraft (senkrecht)
Auftriebskraft (senkrecht)
2 I r w
I I r w
F 2 r w w
r r
F r g
F r g
2 w W 2 22
I w W 2 I2
I2
I 22 I
I 2kW 2
G I w W 2 22
AI kW 2 22
mit
∘ Quadratische Gleichung als Loumlsung 二次方程式
w2 r
r r r w
2 r
r r r w
r
r w 1
r
r g cos 0
I2 2
I 2 I2
kW 2
w W 2I
2
I 2 I2
kW 2
w W 22
22
I2
2
22 kW 2
w W 2
22
I2
2
I
rw t
a t
2
w ta a t
2
ww a t
w a a t a
a
a a I
Ix IxIx+
Ix2
Iy Iy
Iy+
Iy++
Iy2 I
Ix Ix+
Ix
Iy Iy+
Iy++
IyI
Ix+
Iy+
Iy++
İP Impulsstrom NFPτ Reibungskraft NFPG Schwerkraft NFPA Auftriebskraft N
wp Geschwindigkeit msr Radius ml Laumlnge m
Ortsvektor 位置矢量
∘ Beispiel 1 Mathcad-Datei ldquoModellrechnung Freistrahlanlage 12 30grad-smcdxrdquo sdot Elektrische Leistung des Propellers 2 kW sdot Neigungswinkel der Anlage von der
Senkrechten β2 30 deg sdot Leitrohrradius der Anlage r2 07 m sdot Temperatur des Gewaumlssers Oberflaumlche 20 degC
10 m Tiefe 15 degC sdot Flankenwinkel des Freistrahls Kegel-
stumpfes α 15 deg
Bahnkurve nichtisotherm 非等温曲线Zeitkomponenten in x- und in y-Richtung
∘ Beispiel 2 Mathcad-Datei ldquoModellrechnung Freistrahlanlage 13 30grad-smcdxrdquo
sdot wie Beispiel 1 aber isotherm
∘ Beispiel 3 Mathcad-Datei ldquoModellrechnung Freistrahlanlage 12 60grad-smcdxrdquo
sdot wie Beispiel 1 aber 60deg
Beispiel 1
Bahnkurve12-60 60 deg zur SenkrechtenBahnkurve12-30 30 deg zur Senkrechten
Bahnkurve 13 isotherm 等温线Bahnkurve 12 nichtisotherm 非等温线
57 Untersuchungen zum Absetzverhalten von Flugasche im Rauchgas eines SCR-Reaktors
Bild Prinzip einer Entstickungsanlage in einem Kraftwerk
Stroumlmungsabloumlsungen in Bauteilen
Flugasche im SCR-Reaktor
Loumlsung Umlenkbleche
Ar
d g FA3
FA RG RG
RG2
- ARCHIMEDES-Zahl
laminar Ar le 36 ReAr
18
- REYNOLDS-Zahl
Uumlbergangsgebiet 36 lt Ar lt 82500 ReAr
13875
1
14
turbulent Ar ge 82500 Re 17408 Ar
- Sedimentationsgeschwindigkeit fuumlr kugelige Einzelkoumlrner
wRe
d FARG
FA RG
- Slide 1
- Slide 2
- Slide 3
- Slide 4
- Slide 5
- Slide 6
- Slide 7
- Slide 8
- Slide 9
- Slide 10
- Slide 11
- Slide 12
- Slide 13
- Slide 14
- Slide 15
- Slide 16
- Slide 17
- Slide 18
- Slide 19
- Slide 20
- Slide 21
- Slide 22
- Slide 23
- Slide 24
- Slide 25
- Slide 26
- Slide 27
-

∘ Ergebnisse der ANTOINE- Konstanten (Mathcad)
56 Beitrag zur verfahrenstechnischen Modellierung von Freistrahlanlagen fuumlr die Gewaumlsser- beluumlftung 2012 Projekt LUumlCKING LESEGANG und SCHELTWORT (Jade-Hochschule) 水源 - 曝气工艺 ∘ Freistrahlanlage mit den Hauptelementen Leitrohr Propeller Schwimmkoumlrpern 导管螺旋桨
ModellFreistrahl als Zylinder Kegelstumpf 截头圆锥
∘ Impulsstrombilanz fuumlr das Segment I und fuumlr alle folgenden Bilanzgebietet 区段衡算
I I F F F I 2 I G I A I
Im pulsstrom
Im pulsstrom
R eibungskraft M ante l
Schw erkraft (senkrecht)
Auftriebskraft (senkrecht)
2 I r w
I I r w
F 2 r w w
r r
F r g
F r g
2 w W 2 22
I w W 2 I2
I2
I 22 I
I 2kW 2
G I w W 2 22
AI kW 2 22
mit
∘ Quadratische Gleichung als Loumlsung 二次方程式
w2 r
r r r w
2 r
r r r w
r
r w 1
r
r g cos 0
I2 2
I 2 I2
kW 2
w W 2I
2
I 2 I2
kW 2
w W 22
22
I2
2
22 kW 2
w W 2
22
I2
2
I
rw t
a t
2
w ta a t
2
ww a t
w a a t a
a
a a I
Ix IxIx+
Ix2
Iy Iy
Iy+
Iy++
Iy2 I
Ix Ix+
Ix
Iy Iy+
Iy++
IyI
Ix+
Iy+
Iy++
İP Impulsstrom NFPτ Reibungskraft NFPG Schwerkraft NFPA Auftriebskraft N
wp Geschwindigkeit msr Radius ml Laumlnge m
Ortsvektor 位置矢量
∘ Beispiel 1 Mathcad-Datei ldquoModellrechnung Freistrahlanlage 12 30grad-smcdxrdquo sdot Elektrische Leistung des Propellers 2 kW sdot Neigungswinkel der Anlage von der
Senkrechten β2 30 deg sdot Leitrohrradius der Anlage r2 07 m sdot Temperatur des Gewaumlssers Oberflaumlche 20 degC
10 m Tiefe 15 degC sdot Flankenwinkel des Freistrahls Kegel-
stumpfes α 15 deg
Bahnkurve nichtisotherm 非等温曲线Zeitkomponenten in x- und in y-Richtung
∘ Beispiel 2 Mathcad-Datei ldquoModellrechnung Freistrahlanlage 13 30grad-smcdxrdquo
sdot wie Beispiel 1 aber isotherm
∘ Beispiel 3 Mathcad-Datei ldquoModellrechnung Freistrahlanlage 12 60grad-smcdxrdquo
sdot wie Beispiel 1 aber 60deg
Beispiel 1
Bahnkurve12-60 60 deg zur SenkrechtenBahnkurve12-30 30 deg zur Senkrechten
Bahnkurve 13 isotherm 等温线Bahnkurve 12 nichtisotherm 非等温线
57 Untersuchungen zum Absetzverhalten von Flugasche im Rauchgas eines SCR-Reaktors
Bild Prinzip einer Entstickungsanlage in einem Kraftwerk
Stroumlmungsabloumlsungen in Bauteilen
Flugasche im SCR-Reaktor
Loumlsung Umlenkbleche
Ar
d g FA3
FA RG RG
RG2
- ARCHIMEDES-Zahl
laminar Ar le 36 ReAr
18
- REYNOLDS-Zahl
Uumlbergangsgebiet 36 lt Ar lt 82500 ReAr
13875
1
14
turbulent Ar ge 82500 Re 17408 Ar
- Sedimentationsgeschwindigkeit fuumlr kugelige Einzelkoumlrner
wRe
d FARG
FA RG
- Slide 1
- Slide 2
- Slide 3
- Slide 4
- Slide 5
- Slide 6
- Slide 7
- Slide 8
- Slide 9
- Slide 10
- Slide 11
- Slide 12
- Slide 13
- Slide 14
- Slide 15
- Slide 16
- Slide 17
- Slide 18
- Slide 19
- Slide 20
- Slide 21
- Slide 22
- Slide 23
- Slide 24
- Slide 25
- Slide 26
- Slide 27
-

56 Beitrag zur verfahrenstechnischen Modellierung von Freistrahlanlagen fuumlr die Gewaumlsser- beluumlftung 2012 Projekt LUumlCKING LESEGANG und SCHELTWORT (Jade-Hochschule) 水源 - 曝气工艺 ∘ Freistrahlanlage mit den Hauptelementen Leitrohr Propeller Schwimmkoumlrpern 导管螺旋桨
ModellFreistrahl als Zylinder Kegelstumpf 截头圆锥
∘ Impulsstrombilanz fuumlr das Segment I und fuumlr alle folgenden Bilanzgebietet 区段衡算
I I F F F I 2 I G I A I
Im pulsstrom
Im pulsstrom
R eibungskraft M ante l
Schw erkraft (senkrecht)
Auftriebskraft (senkrecht)
2 I r w
I I r w
F 2 r w w
r r
F r g
F r g
2 w W 2 22
I w W 2 I2
I2
I 22 I
I 2kW 2
G I w W 2 22
AI kW 2 22
mit
∘ Quadratische Gleichung als Loumlsung 二次方程式
w2 r
r r r w
2 r
r r r w
r
r w 1
r
r g cos 0
I2 2
I 2 I2
kW 2
w W 2I
2
I 2 I2
kW 2
w W 22
22
I2
2
22 kW 2
w W 2
22
I2
2
I
rw t
a t
2
w ta a t
2
ww a t
w a a t a
a
a a I
Ix IxIx+
Ix2
Iy Iy
Iy+
Iy++
Iy2 I
Ix Ix+
Ix
Iy Iy+
Iy++
IyI
Ix+
Iy+
Iy++
İP Impulsstrom NFPτ Reibungskraft NFPG Schwerkraft NFPA Auftriebskraft N
wp Geschwindigkeit msr Radius ml Laumlnge m
Ortsvektor 位置矢量
∘ Beispiel 1 Mathcad-Datei ldquoModellrechnung Freistrahlanlage 12 30grad-smcdxrdquo sdot Elektrische Leistung des Propellers 2 kW sdot Neigungswinkel der Anlage von der
Senkrechten β2 30 deg sdot Leitrohrradius der Anlage r2 07 m sdot Temperatur des Gewaumlssers Oberflaumlche 20 degC
10 m Tiefe 15 degC sdot Flankenwinkel des Freistrahls Kegel-
stumpfes α 15 deg
Bahnkurve nichtisotherm 非等温曲线Zeitkomponenten in x- und in y-Richtung
∘ Beispiel 2 Mathcad-Datei ldquoModellrechnung Freistrahlanlage 13 30grad-smcdxrdquo
sdot wie Beispiel 1 aber isotherm
∘ Beispiel 3 Mathcad-Datei ldquoModellrechnung Freistrahlanlage 12 60grad-smcdxrdquo
sdot wie Beispiel 1 aber 60deg
Beispiel 1
Bahnkurve12-60 60 deg zur SenkrechtenBahnkurve12-30 30 deg zur Senkrechten
Bahnkurve 13 isotherm 等温线Bahnkurve 12 nichtisotherm 非等温线
57 Untersuchungen zum Absetzverhalten von Flugasche im Rauchgas eines SCR-Reaktors
Bild Prinzip einer Entstickungsanlage in einem Kraftwerk
Stroumlmungsabloumlsungen in Bauteilen
Flugasche im SCR-Reaktor
Loumlsung Umlenkbleche
Ar
d g FA3
FA RG RG
RG2
- ARCHIMEDES-Zahl
laminar Ar le 36 ReAr
18
- REYNOLDS-Zahl
Uumlbergangsgebiet 36 lt Ar lt 82500 ReAr
13875
1
14
turbulent Ar ge 82500 Re 17408 Ar
- Sedimentationsgeschwindigkeit fuumlr kugelige Einzelkoumlrner
wRe
d FARG
FA RG
- Slide 1
- Slide 2
- Slide 3
- Slide 4
- Slide 5
- Slide 6
- Slide 7
- Slide 8
- Slide 9
- Slide 10
- Slide 11
- Slide 12
- Slide 13
- Slide 14
- Slide 15
- Slide 16
- Slide 17
- Slide 18
- Slide 19
- Slide 20
- Slide 21
- Slide 22
- Slide 23
- Slide 24
- Slide 25
- Slide 26
- Slide 27
-

∘ Impulsstrombilanz fuumlr das Segment I und fuumlr alle folgenden Bilanzgebietet 区段衡算
I I F F F I 2 I G I A I
Im pulsstrom
Im pulsstrom
R eibungskraft M ante l
Schw erkraft (senkrecht)
Auftriebskraft (senkrecht)
2 I r w
I I r w
F 2 r w w
r r
F r g
F r g
2 w W 2 22
I w W 2 I2
I2
I 22 I
I 2kW 2
G I w W 2 22
AI kW 2 22
mit
∘ Quadratische Gleichung als Loumlsung 二次方程式
w2 r
r r r w
2 r
r r r w
r
r w 1
r
r g cos 0
I2 2
I 2 I2
kW 2
w W 2I
2
I 2 I2
kW 2
w W 22
22
I2
2
22 kW 2
w W 2
22
I2
2
I
rw t
a t
2
w ta a t
2
ww a t
w a a t a
a
a a I
Ix IxIx+
Ix2
Iy Iy
Iy+
Iy++
Iy2 I
Ix Ix+
Ix
Iy Iy+
Iy++
IyI
Ix+
Iy+
Iy++
İP Impulsstrom NFPτ Reibungskraft NFPG Schwerkraft NFPA Auftriebskraft N
wp Geschwindigkeit msr Radius ml Laumlnge m
Ortsvektor 位置矢量
∘ Beispiel 1 Mathcad-Datei ldquoModellrechnung Freistrahlanlage 12 30grad-smcdxrdquo sdot Elektrische Leistung des Propellers 2 kW sdot Neigungswinkel der Anlage von der
Senkrechten β2 30 deg sdot Leitrohrradius der Anlage r2 07 m sdot Temperatur des Gewaumlssers Oberflaumlche 20 degC
10 m Tiefe 15 degC sdot Flankenwinkel des Freistrahls Kegel-
stumpfes α 15 deg
Bahnkurve nichtisotherm 非等温曲线Zeitkomponenten in x- und in y-Richtung
∘ Beispiel 2 Mathcad-Datei ldquoModellrechnung Freistrahlanlage 13 30grad-smcdxrdquo
sdot wie Beispiel 1 aber isotherm
∘ Beispiel 3 Mathcad-Datei ldquoModellrechnung Freistrahlanlage 12 60grad-smcdxrdquo
sdot wie Beispiel 1 aber 60deg
Beispiel 1
Bahnkurve12-60 60 deg zur SenkrechtenBahnkurve12-30 30 deg zur Senkrechten
Bahnkurve 13 isotherm 等温线Bahnkurve 12 nichtisotherm 非等温线
57 Untersuchungen zum Absetzverhalten von Flugasche im Rauchgas eines SCR-Reaktors
Bild Prinzip einer Entstickungsanlage in einem Kraftwerk
Stroumlmungsabloumlsungen in Bauteilen
Flugasche im SCR-Reaktor
Loumlsung Umlenkbleche
Ar
d g FA3
FA RG RG
RG2
- ARCHIMEDES-Zahl
laminar Ar le 36 ReAr
18
- REYNOLDS-Zahl
Uumlbergangsgebiet 36 lt Ar lt 82500 ReAr
13875
1
14
turbulent Ar ge 82500 Re 17408 Ar
- Sedimentationsgeschwindigkeit fuumlr kugelige Einzelkoumlrner
wRe
d FARG
FA RG
- Slide 1
- Slide 2
- Slide 3
- Slide 4
- Slide 5
- Slide 6
- Slide 7
- Slide 8
- Slide 9
- Slide 10
- Slide 11
- Slide 12
- Slide 13
- Slide 14
- Slide 15
- Slide 16
- Slide 17
- Slide 18
- Slide 19
- Slide 20
- Slide 21
- Slide 22
- Slide 23
- Slide 24
- Slide 25
- Slide 26
- Slide 27
-

∘ Beispiel 1 Mathcad-Datei ldquoModellrechnung Freistrahlanlage 12 30grad-smcdxrdquo sdot Elektrische Leistung des Propellers 2 kW sdot Neigungswinkel der Anlage von der
Senkrechten β2 30 deg sdot Leitrohrradius der Anlage r2 07 m sdot Temperatur des Gewaumlssers Oberflaumlche 20 degC
10 m Tiefe 15 degC sdot Flankenwinkel des Freistrahls Kegel-
stumpfes α 15 deg
Bahnkurve nichtisotherm 非等温曲线Zeitkomponenten in x- und in y-Richtung
∘ Beispiel 2 Mathcad-Datei ldquoModellrechnung Freistrahlanlage 13 30grad-smcdxrdquo
sdot wie Beispiel 1 aber isotherm
∘ Beispiel 3 Mathcad-Datei ldquoModellrechnung Freistrahlanlage 12 60grad-smcdxrdquo
sdot wie Beispiel 1 aber 60deg
Beispiel 1
Bahnkurve12-60 60 deg zur SenkrechtenBahnkurve12-30 30 deg zur Senkrechten
Bahnkurve 13 isotherm 等温线Bahnkurve 12 nichtisotherm 非等温线
57 Untersuchungen zum Absetzverhalten von Flugasche im Rauchgas eines SCR-Reaktors
Bild Prinzip einer Entstickungsanlage in einem Kraftwerk
Stroumlmungsabloumlsungen in Bauteilen
Flugasche im SCR-Reaktor
Loumlsung Umlenkbleche
Ar
d g FA3
FA RG RG
RG2
- ARCHIMEDES-Zahl
laminar Ar le 36 ReAr
18
- REYNOLDS-Zahl
Uumlbergangsgebiet 36 lt Ar lt 82500 ReAr
13875
1
14
turbulent Ar ge 82500 Re 17408 Ar
- Sedimentationsgeschwindigkeit fuumlr kugelige Einzelkoumlrner
wRe
d FARG
FA RG
- Slide 1
- Slide 2
- Slide 3
- Slide 4
- Slide 5
- Slide 6
- Slide 7
- Slide 8
- Slide 9
- Slide 10
- Slide 11
- Slide 12
- Slide 13
- Slide 14
- Slide 15
- Slide 16
- Slide 17
- Slide 18
- Slide 19
- Slide 20
- Slide 21
- Slide 22
- Slide 23
- Slide 24
- Slide 25
- Slide 26
- Slide 27
-

∘ Beispiel 2 Mathcad-Datei ldquoModellrechnung Freistrahlanlage 13 30grad-smcdxrdquo
sdot wie Beispiel 1 aber isotherm
∘ Beispiel 3 Mathcad-Datei ldquoModellrechnung Freistrahlanlage 12 60grad-smcdxrdquo
sdot wie Beispiel 1 aber 60deg
Beispiel 1
Bahnkurve12-60 60 deg zur SenkrechtenBahnkurve12-30 30 deg zur Senkrechten
Bahnkurve 13 isotherm 等温线Bahnkurve 12 nichtisotherm 非等温线
57 Untersuchungen zum Absetzverhalten von Flugasche im Rauchgas eines SCR-Reaktors
Bild Prinzip einer Entstickungsanlage in einem Kraftwerk
Stroumlmungsabloumlsungen in Bauteilen
Flugasche im SCR-Reaktor
Loumlsung Umlenkbleche
Ar
d g FA3
FA RG RG
RG2
- ARCHIMEDES-Zahl
laminar Ar le 36 ReAr
18
- REYNOLDS-Zahl
Uumlbergangsgebiet 36 lt Ar lt 82500 ReAr
13875
1
14
turbulent Ar ge 82500 Re 17408 Ar
- Sedimentationsgeschwindigkeit fuumlr kugelige Einzelkoumlrner
wRe
d FARG
FA RG
- Slide 1
- Slide 2
- Slide 3
- Slide 4
- Slide 5
- Slide 6
- Slide 7
- Slide 8
- Slide 9
- Slide 10
- Slide 11
- Slide 12
- Slide 13
- Slide 14
- Slide 15
- Slide 16
- Slide 17
- Slide 18
- Slide 19
- Slide 20
- Slide 21
- Slide 22
- Slide 23
- Slide 24
- Slide 25
- Slide 26
- Slide 27
-

57 Untersuchungen zum Absetzverhalten von Flugasche im Rauchgas eines SCR-Reaktors
Bild Prinzip einer Entstickungsanlage in einem Kraftwerk
Stroumlmungsabloumlsungen in Bauteilen
Flugasche im SCR-Reaktor
Loumlsung Umlenkbleche
Ar
d g FA3
FA RG RG
RG2
- ARCHIMEDES-Zahl
laminar Ar le 36 ReAr
18
- REYNOLDS-Zahl
Uumlbergangsgebiet 36 lt Ar lt 82500 ReAr
13875
1
14
turbulent Ar ge 82500 Re 17408 Ar
- Sedimentationsgeschwindigkeit fuumlr kugelige Einzelkoumlrner
wRe
d FARG
FA RG
- Slide 1
- Slide 2
- Slide 3
- Slide 4
- Slide 5
- Slide 6
- Slide 7
- Slide 8
- Slide 9
- Slide 10
- Slide 11
- Slide 12
- Slide 13
- Slide 14
- Slide 15
- Slide 16
- Slide 17
- Slide 18
- Slide 19
- Slide 20
- Slide 21
- Slide 22
- Slide 23
- Slide 24
- Slide 25
- Slide 26
- Slide 27
-

Stroumlmungsabloumlsungen in Bauteilen
Flugasche im SCR-Reaktor
Loumlsung Umlenkbleche
Ar
d g FA3
FA RG RG
RG2
- ARCHIMEDES-Zahl
laminar Ar le 36 ReAr
18
- REYNOLDS-Zahl
Uumlbergangsgebiet 36 lt Ar lt 82500 ReAr
13875
1
14
turbulent Ar ge 82500 Re 17408 Ar
- Sedimentationsgeschwindigkeit fuumlr kugelige Einzelkoumlrner
wRe
d FARG
FA RG
- Slide 1
- Slide 2
- Slide 3
- Slide 4
- Slide 5
- Slide 6
- Slide 7
- Slide 8
- Slide 9
- Slide 10
- Slide 11
- Slide 12
- Slide 13
- Slide 14
- Slide 15
- Slide 16
- Slide 17
- Slide 18
- Slide 19
- Slide 20
- Slide 21
- Slide 22
- Slide 23
- Slide 24
- Slide 25
- Slide 26
- Slide 27
-

Ar
d g FA3
FA RG RG
RG2
- ARCHIMEDES-Zahl
laminar Ar le 36 ReAr
18
- REYNOLDS-Zahl
Uumlbergangsgebiet 36 lt Ar lt 82500 ReAr
13875
1
14
turbulent Ar ge 82500 Re 17408 Ar
- Sedimentationsgeschwindigkeit fuumlr kugelige Einzelkoumlrner
wRe
d FARG
FA RG
- Slide 1
- Slide 2
- Slide 3
- Slide 4
- Slide 5
- Slide 6
- Slide 7
- Slide 8
- Slide 9
- Slide 10
- Slide 11
- Slide 12
- Slide 13
- Slide 14
- Slide 15
- Slide 16
- Slide 17
- Slide 18
- Slide 19
- Slide 20
- Slide 21
- Slide 22
- Slide 23
- Slide 24
- Slide 25
- Slide 26
- Slide 27
-