Entwicklung eines Berechnungsmodells zur thermisch-geometrischen Dimensionierung eines Druck-Wirbelschicht-Verdampfungstrockners mit Tauchheizflächen am Beispiel polydisperser Braunkohle

Development of a numerical model for thermal-geometric dimensioning of a pressurized steam fluidized bed dryer with immersion heating surfaces using the example of polydisperse lignite

  • Im Rahmen dieser Arbeit wurde ein Berechnungsmodell zur thermisch-geometrischen Dimensionierung eines kontinuierlich arbeitenden Druck-Wirbelschicht-Verdampfungs-Trockners mit Tauchheizflächen für polydisperse Braunkohle erstellt. Zunächst wurde auf Basis experimenteller Ergebnisse eine strukturell optimierte Grundgleichung zur Beschreibung des zeitlichen Feuchteverlaufes entwickelt. Dabei wurden die Besonderheiten des Trocknungsgutes (z.B. die Polydispersität und die Ausbildung einer Gleichgewichtsfeuchte) berücksichtigt. Mit Hilfe der für den Trockner aufgestellten Energiebilanzen wurde ein Modell zur Beschreibung des zeitlichen Verdampfungstrocknungsverlaufes entwickelt. Dabei wurde auch der Einfluss des Druckes in den Subgleichungen und Stoffwertberechnungen berücksichtigt. (Der Überdruck ist einer der Hauptunterschiede der DDWT zu zahlreichen anderen Trocknungsverfahren). Weiterführend wurde unter Anwendung der Gleichungen zur Beschreibung der wirbelschicht-bedingten asymmetrischen Verweilzeitverteilung ein Gesamtmodell – dasIm Rahmen dieser Arbeit wurde ein Berechnungsmodell zur thermisch-geometrischen Dimensionierung eines kontinuierlich arbeitenden Druck-Wirbelschicht-Verdampfungs-Trockners mit Tauchheizflächen für polydisperse Braunkohle erstellt. Zunächst wurde auf Basis experimenteller Ergebnisse eine strukturell optimierte Grundgleichung zur Beschreibung des zeitlichen Feuchteverlaufes entwickelt. Dabei wurden die Besonderheiten des Trocknungsgutes (z.B. die Polydispersität und die Ausbildung einer Gleichgewichtsfeuchte) berücksichtigt. Mit Hilfe der für den Trockner aufgestellten Energiebilanzen wurde ein Modell zur Beschreibung des zeitlichen Verdampfungstrocknungsverlaufes entwickelt. Dabei wurde auch der Einfluss des Druckes in den Subgleichungen und Stoffwertberechnungen berücksichtigt. (Der Überdruck ist einer der Hauptunterschiede der DDWT zu zahlreichen anderen Trocknungsverfahren). Weiterführend wurde unter Anwendung der Gleichungen zur Beschreibung der wirbelschicht-bedingten asymmetrischen Verweilzeitverteilung ein Gesamtmodell – das Trockner-Auslegungs-Modell (TRAM) – entwickelt und die Modellarchitektur detailliert beschrieben.show moreshow less
  • In this work, a calculation model for thermal-geometric dimensioning of a continuous working pressurized fluidized bed evaporation dryer with an immersed heating tube-bundle for polydisperse lignite was developed. First, a structurally optimized basic equation describing the time course of moisture has been developed based on experimental results. The special features of the drying material were considered (for example the polydispersity and the formation of an equilibrium moisture content). With the aid of the developed energy balances of the dryer a model to describe the temporal evaporation-drying curve was developed. Also the influence of the pressure was considered in the sub-equations and the physical property-value calculation. (Overpressure is one main difference of the pressurized steam fluidized bed drying process (PSFBD) compared to the numerous other drying processes). Beyond this equations for description of the asymmetric residence time distribution of the continuous fluidized bed dryer were included to an overall modelIn this work, a calculation model for thermal-geometric dimensioning of a continuous working pressurized fluidized bed evaporation dryer with an immersed heating tube-bundle for polydisperse lignite was developed. First, a structurally optimized basic equation describing the time course of moisture has been developed based on experimental results. The special features of the drying material were considered (for example the polydispersity and the formation of an equilibrium moisture content). With the aid of the developed energy balances of the dryer a model to describe the temporal evaporation-drying curve was developed. Also the influence of the pressure was considered in the sub-equations and the physical property-value calculation. (Overpressure is one main difference of the pressurized steam fluidized bed drying process (PSFBD) compared to the numerous other drying processes). Beyond this equations for description of the asymmetric residence time distribution of the continuous fluidized bed dryer were included to an overall model the so called dryer dimensioning model (TRAM).show moreshow less

Download full text files

Export metadata

Additional Services

Share in Twitter Search Google Scholar
Metadaten
Author: Posselt, Joachim
URN:urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-47062
Referee / Advisor:Prof. Dr.-Ing. Krautz, Hans Joachim, Prof. Dr.-Ing. Mauß, Fabian
Document Type:Doctoral Thesis
Language:German
Year of Completion:2019
Date of final exam:2019/01/18
Release Date:2019/02/07
Tag:Asymmetrische Verweilzeitverteilung; Dampfwirbelschicht-Trocknung; Trocknungsmodelle; Verdampfungstrocknung; Wirbelschicht
Asymmetric residence time distribution; Drying models; Evaporation drying; Fluidized bed; Steam fluidized bed drying
GND Keyword:Braunkohle; Trocknung; Verweilzeitverteilung; Wirbelschichtverfahren
Institutes:Fakultät 3 Maschinenbau, Elektro- und Energiesysteme / FG Kraftwerkstechnik
Licence (German):Keine Lizenz vergeben. Es gilt das deutsche Urheberrecht.