Zyklon APEX - Entstaubung von Gasströmen (FWF P14739-TEC)

Description: Nachdem in der Vergangenheit der Oberteil des Zyklons rund um den Einlauf und das Tauchrohr eingehend untersucht wurden, ist derzeit die Gestalt des Feststoffaustrags (Apex) Gegenstand der Forschungen. Diese wird entlang zweier Linien betrieben. In der ersten Linie werden experimentelle Untersuchungen mit der am Institut befindlichen Versuchsanlage durchgeführt. Dabei wird dem Luftstrom (bis zu 1000m3/h) eine genau definierte Staubmenge zudosiert und so sehr niedrig bis sehr hoch beladene Zweiphasenströmungen erzeugt. Gemessen wird der - unter den gegebenen Randbedingungen - erzielte Gesamtabscheidegrad und der dazu nötige Druckverlust. Zudem stehen LDA- und PDA- Systeme zur Geschwindigkeits- und Partikelgrößenbestimmung an verschiedenen Orten innerhalb des Zyklons zur Verfügung. Die Messergebnisse mit den verschiedenen gestalteten Feststoffausträgen hilft uns die Abscheidung im unteren Teil des Zyklons besser zu verstehen. In der zweiten Linie werden numerische Simulationen der Strömung (CFD) und der Partikelbewegung im Zyklon durchgeführt. Die Simulationsergebnisse der Strömungsberechnungen stimmen mit den LDA- Messungen sehr gut überein. Zurzeit wird die 2-Phasenströmungen im Zyklon unter Berücksichtigung von Partikel-Lift-Forces, Partikel-Partikel-Kollisionen und Wandrauhigkeit simuliert. Einige Ergebnisse des Forschungsvorhabens (z.B. Fallrohr) werden bereits erfolgreich in der Industrie angewandt.

SupportProgram

Origins: /Bund/UBA/UFORDAT

Tags: Zyklon ? Laser ? Entstaubung ? Europäische Gemeinschaften ? Abscheidung ? Simulation ? Industrie ? Forschungsprojekt ? Ballungsraum ? Partikel ? Versuchsanlage ? Entstauben ?

License: cc-by-nc-nd/4.0

Language: Deutsch

Organisations

• Fonds zur Förderung der Wissenschaftlichen Forschung (Finanzielle Förderung)
• Institut für Apparatebau, Mechanische Verfahrenstechnik und Feuerungstechnik (Projektverantwortung)
• Technische Universität Braunschweig, Institut für Verfahrens- und Kerntechnik (Mitwirkung)
• Technische Universität Graz, Forschungsschwerpunkt: Verfahrens- und Umwelttechnik (Mitwirkung)
• Technische Universität Graz, Institut für Thermische Turbomaschinen und Maschinendynamik Arbeitsgruppe Messung in Turbomaschinen - laseroptische Messtechnik (Mitwirkung)
• Umweltbundesamt (Bereitstellung)

Time ranges: 2000-11-01 - 2025-08-17

Alternatives

• Language: Englisch/English
  Title: Cyclone APEX (FWF P14739-TEC) - Dedusting in Gas Flows
  Description: In the past we investigated the upper part of a cyclone around the inlet and the vortex finder. At present the dust outlet geometry (apex) is the subject of our current research. This research is operated along two lines. In the first line we perform experimental investigations with the cyclone test facility in the institutes laboratory under different operating conditions (e.g. very low and high dust loadings, volume flows up to 1000m3/h) with different dust outlet geometries. We measure the overall separation efficiency and the pressure drop across the cyclone. With Laser Doppler Anemometry (LDA) and Phase Doppler Anemometry (PDA) it is possible to determine velocity and particle distributions at different places in the cyclone. The measurement results of different dust outlet geometries help us to understand the separation process in the lower part of the cyclone. In the second line we calculate the flow pattern and the particle movement in the cyclone using computational fluid dynamics (CFD). The results of the simulations agree well with LDA- data. At present, we model the two-phase-flow in the cyclone by an Euler-Lagrange-method. In these simulations we investigate the effects of particle lift forces, particle-particle-collisions, wall roughness and agglomeration on the total separation efficiency and the grade efficiency curve. Some results of the research project (e.g. downcomer tube) are being successfully applied in industry. https://ufordat.uba.de/UFORDAT/pages/PublicRedirect.aspx?TYP=PR&DSNR=87990

Status

Aktiv

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