Filtration & Environment   

Axialzyklon, Fluessigkeit, Troepchenabscheider, Fluessigkeitsabscheider, Gas
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Entwurf & Simulation von Zyklonabscheidern

In seiner einfachsten Ausführung besteht ein Zyklonabscheider aus einem zylindrischen Gehäuse mit konischem Unterteil und tangentialem Einlauf (Abb. 1). Im zylindrischen Teil wird die Drallströmung durch einen tangentialen Einlauf erzeugt. In dieser Drallströmung wirken auf die Feststoffpartikel Fliehkräfte bis zum Tausendfachem der Erdanziehungskraft, die die Partikel nach aussen an die Wand transportieren, wo sie abgeschieden werden. Das Gas strömt durch ein zentral angeordnetes Tauchrohr nach oben ab. Die Partikel wandern durch die Grenzschichtströmung und der Schwerkraft entlang der zylindrischen und konischen Zyklonwand nach unten în Richtung Feststoffaustrag. Der abgeschiedene Staub wird unterhalb des Zyklons in einem Staubbunker aufgefangen.

Wegen der gestiegenen Anforderungen wird heute bei Zyklonabscheidern eine sichere und zuverlässige Dimensionierung hinsichtlich Staubgehalt des Reingases und Druckverlust gefordert, vor allem bei größeren Staubbeladungen mit feinen Stäuben (< 50 Mikron).

Abscheideverhalten und Druckverlust sind dabei entscheidende Kriterien bei der Bewertung von Zyklonabscheider. Der Druckverlust schlägt sich vor allem bei den Betriebskosten nieder. Beide Kriterien hängen vom Strömungsverlauf und der Partikelbewegung im Zyklon ab. Will man sich bei der Berechnung und Optimierung von Zyklonen nicht nur auf Erfahrungswerte verlassen, sollte man die Vorgänge, die im Zyklon ablaufen, genau kennen.

CFD Strömungssimulation von Zyklonabscheidern

 

Zyklonabscheider, Aufbau   Zyklonabscheidung Abscheidung Berechnung

Die Numerische Strömungsmechanik (engl. CFD für Computational Fluid Dynamics) erlaubt Einsichten in komplexe Strömungsvorgänge, wie sie sich auf experimentellem Wege nicht oder nur mit erheblich Mehraufwand erzielen lassen.

CFD-Programme produzieren eine Unmenge an Daten, die nachfolgend zwecks des Veranschaulichung erst visualisiert werden müssen. In diesem für den Endanwender wichtigen Schritt erfolgt die eigentliche Interpretation und Analyse der Rohdaten.

Auf die filtertechnische Anlagenbau angewand ergeben sich durch den Einsatz einer CFD-Strömungssimulation weitreichende Vorteile.

  • Erhöhnung des Abscheidegrads bei Zyklonabscheidern (Abb. 1 und 2).

  • Reduktion des Druckverlusts

  • Reduktion von Wirbelbildung in Filtergehäusen. Damit Reduktion der Gehäuseabrasion sowie Abrasion von Filterelementen zwecks Verlängerung der Standzeiten,

  • Gleichmäßige Belastung der Filter-elemente durch eine Homogenisierung der Stromführung.

  • Optimierung von Strömungen in komplexen Anlagen (z. B. Naßabscheider, Multi-Zyklonabscheider)

Strömungslinien

V Linien

Aufbau

 

 

Leistungszyklon, Hochleistungszyklon, Girotron,  Zyklon