Dreiphasige Druckentlastungen in der Sicherheitstechnik - Untersuchungen und Modellierungen

  • Druckbehälter bzw. Reaktoren müssen gegen eine Überschreitung des zulässigen Behälterdruckes mit Hilfe von Druckentlastungsarmaturen geschützt werden, um auch bei Betriebsstörungen den mechanischen, chemischen und thermischen Beanspruchungen sicher zu genügen. Derzeitige Auslegungsmethoden gelten jedoch nur für ein- oder zweiphasige Druckentlastungssysteme. Bei zusätzlichem Vorhandensein eines Feststoffs ist ein dreiphasiges Abströmen möglich, wobei die geringen Kenntnisse über die fluid- und thermodynamischen Vorgänge im Behälter die Notwendigkeit weitergehender Untersuchungen begründen. In der vorliegenden Arbeit werden daher systematisch die Druckentlastungsvorgänge von nicht-schäumenden sowie reaktiven dreiphasigen Systemen in Abhängigkeit von den Feststoffeigenschaften beschrieben. Im Labormaßstab konnte festgestellt werden, dass sich nicht-schäumende dreiphasige Systeme weitestgehend auf zweiphasige Systeme reduzieren lassen. Bei schäumenden dreiphasigen Systemen ist hingegenDruckbehälter bzw. Reaktoren müssen gegen eine Überschreitung des zulässigen Behälterdruckes mit Hilfe von Druckentlastungsarmaturen geschützt werden, um auch bei Betriebsstörungen den mechanischen, chemischen und thermischen Beanspruchungen sicher zu genügen. Derzeitige Auslegungsmethoden gelten jedoch nur für ein- oder zweiphasige Druckentlastungssysteme. Bei zusätzlichem Vorhandensein eines Feststoffs ist ein dreiphasiges Abströmen möglich, wobei die geringen Kenntnisse über die fluid- und thermodynamischen Vorgänge im Behälter die Notwendigkeit weitergehender Untersuchungen begründen. In der vorliegenden Arbeit werden daher systematisch die Druckentlastungsvorgänge von nicht-schäumenden sowie reaktiven dreiphasigen Systemen in Abhängigkeit von den Feststoffeigenschaften beschrieben. Im Labormaßstab konnte festgestellt werden, dass sich nicht-schäumende dreiphasige Systeme weitestgehend auf zweiphasige Systeme reduzieren lassen. Bei schäumenden dreiphasigen Systemen ist hingegen das Entlastungsverfahren stark vom Partikeldurchmesser, von der Oberflächenspannung, von der Art und Konzentration des Tensids sowie von der eingetragenen Rührerleistung abhängig. Zudem ist bei charakteristischem Aufwallverhalten mit einem deutlich langsameren Druckabbau un mit einem höheren Massenaustrag zu rechnen. Ferner wurde die Anwendbarkeit bestehender ein- und zweiphasiger Druckentlastungsmodelle auf dreiphasige Systeme mit Hilfe der Simulationsumgebungen SAFIRE/Vent (TU-HH) und gProms® geprüft. Durch die neuen Erkenntnisse aus dieser Arbeit lassen sich Notenspannungseinrichtungen anhand der abgeleiteten Auslegungsempfehlung genauer berechnen und das dreiphasige Entlastungsverhalten im Prozess genauer vorhersagen. Zudem konnten neue Ansätze zur Modellierung des Feststoffaustrags abgeleitet werden, die für zukünftige Forschungsarbeiten bei der Entwicklung von Modellen zur Beschreibung von heterogenen reaktiven Gemischen mit dreiphasigen Aufwallen unf Abströmen dienen.zeige mehrzeige weniger

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Metadaten
Autor*innen:Marco Poli
Dokumenttyp:Monografie
Veröffentlichungsform:Verlagsliteratur
Sprache:Deutsch
Jahr der Erstveröffentlichung:2008
Verlag:VDM Verlag Dr. Müller AG & Co. KG
Verlagsort:Saarbrücken
Erste Seite:1
Letzte Seite:224
Freie Schlagwörter:Dreiphasiges System; Druckentlastung; Reaktion; Safire; Schaum; Sicherheitstechnik
ISBN:978-3-639-05247-3
Verfügbarkeit des Dokuments:Physisches Exemplar in der Bibliothek der BAM vorhanden ("Hardcopy Access")
Bibliotheksstandort:C 2195
Datum der Freischaltung:19.02.2016
Referierte Publikation:Nein
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