Modellierung und Versuche

Bei den Laboruntersuchungen werden die Materialeigenschaften des jeweiligen Schüttguts beurteilt. Sie umfassen die folgenden Tests.

Materialeigenschaften

An Hand eines Musters die Produkteigenschaften wie Korngröße und –verteilung, Schüttdichte, Schüttwinkel und Feuchtegehalt gemessen.

Fließfähigkeit

Dieser Test wird durchgeführt um das Fließverhalten des Produktes bei verschiedenen Plattenabständen zu beobachten und den optimalen Plattenabstand für die Auslegung zu bestimmen, bei dem das Produkt gleichmäßig, ohne Brückenbildung und Verstopfung zwischen den Platten fließt.

Massenfluss

Massenflusseigenschaften werden durch einen Schertest ermittelt. Dies ist wichtig, um Massenfluss (gleichförmige Produktbewegung) im Wärmetauscher und insbesondere in der Austragsvorrichtung zu gewährleisten. Diese Tests werden in Zusammenarbeit mit Solids Handling Technologies (Joe Marinelli) durchgeführt. Solex Austragsvorrichtungen werden auf der Basis der Massenflusskriterien von Jenike & Johanson ausgelegt.

Thermische Eigenschaften

Die wichtigste Grundlage für die Auslegung eines Schüttgutwärmetauschers sind die thermischen Eigenschaften des Produktes. Diese werden definiert durch die Spezifische Wärme und die Wärmeleitfähigkeit

Die Thermische Leitfähigkeit gibt an, wie gut ein Produkt die Wärme leitet und ist abhängig von der chemischen Zusammensetzung, Korngrößenverteilung und der Temperatur. Sie ist abhängig von vielen Variablen; daher hat Solex verschiedene Methoden für die Bestimmung dieser kritischen Größe entwickelt.

Die Spezifische Wärme definiert den Wärmeinhalt des Produktes. Für viele Produkte gibt es hierzu Angaben in der Literatur; sofern erforderlich wird der Wert von wissenschaftlichen Labors im Auftrag von Solex ermittelt.

ThermaPro, die von SOLEX entwickelte Simulationssoftware bietet eine 100% genaue Vorhersage der Endtemperatur in Abhängigkeit der thermischen Produkteigenschaften und der geforderten Betriebsbedingungen.

Die Aufgabenstellung

Unsere Kunden als Schüttguthersteller müssen sich darauf verlassen können, dass die Endtemperatur nach dem Wärmetauscher genau ihre Betriebsanforderungen erfüllt. Die Standardberechnung von Wärmetauschern mit Wärmeübergangszahlen ist für Schüttgüter auf Grund der vielen Variablen nicht anwendbar und erlaubt keine genaue Berechnung der Produkttemperatur.

Solex bietet die Lösung

Als Marktführer im Bereich der indirekten Schüttgut-Wärmeübertragung hat Solex eine eigene Simulationssoftware entwickelt, die die Gleichung mit vielen Variablen löst, die die Wärmeübertragung von Schüttgut in einem sich bewegenden Bett zwischen gekühlten Platten definiert.

Diese Software leistet detaillierte thermische Berechnungen aus der Basis der geforderten Betriebsbedingungen und der thermischen Eigenschaften:

• Produktdurchsatz
• Produkt Temperatur
• Temperatur des Wärmeträgermediums
• Schüttdichte
• Spezifische Wärme
• Wärmeleitfähigkeit
• Plattenabstand

ThermaPro, die Simulationssoftware von Solex liefert genaue Temperaturprofile des Schüttgutes an jedem Punkt im Wärmetauscher. Dies Temperaturprofil gibt dem Kunden die garantierte thermische Leistung und die genaue Vorhersage der Produkttemperatur.

Mit Pilotversuchen kann die Leistung des Solex Wärmetauschers unter aktuellen Betriebsbedingungen überprüft werden. Dafür stehen Versuchsanlagen zur Verfügung, deren Ergebnisse auf Großanlagen übertragen werden können.

Mit Pilotversuchen wird

• die thermische Leistung bestätigt
• die Fließfähigkeit des Produkts unter Betriebsbedingungen überprüft
• die Leistung über einen längeren Zeitraum beobachtet
• das Betriebsverhalten während typischer Prozesszyklen inklusive eventueller Unregelmäßigkeiten beobachtet
• der Betrieb mit verschiedenen Produkten erprobt