Auslegungsmethode für die Berechnung von pneumatischen Förderleitungen in der Dense-Phase
Universelle Fördermethode
Excel-Berechnungsdateien
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| 1. Einführung |
| 2. Rhodes |
| 3. Druckverlustberechnung nur für Luft (Mills) |
| 4. Universelle Fördermethode |
| 5. Modifizierte Zenz-Othmer-Methode |
1. Einführung
In der Literatur sind nur wenige Auslegungsmodelle für die Dense-Phase-Förderung veröffentlicht. Während für die Dilute-Phase-Förderung einige Methoden gefunden werden können, ist es bei der Dense-Phase-Förderung deutlich schwieriger, Informationen zu finden, da das Wissen fast ausschließlich bei den Anlagenherstellern liegt. Diese Seite bezieht sich auf eine veröffentlichte Methode, die tatsächlich sowohl für die Dilute-Phase als auch für die Dense-Phase gültig ist – vorausgesetzt, die richtigen Nomogramme werden verwendet.
Einige Erläuterungen zum Modell werden gegeben, und ein Excel-Berechnungsblatt wird für die Druckverlustberechnung vorgeschlagen. Die Nomogramme können hier jedoch nicht reproduziert werden, daher muss der Leser auf die Originalquelle zurückgreifen, um mehr zu erfahren.
Diese Erläuterungen und Dateien werden ohne Gewähr bereitgestellt. Der Nutzer sollte die Ergebnisse kritisch prüfen und sich für die detaillierte Auslegung an anerkannte Unternehmen wenden.
Hinweis: Einige der Methoden sind iterativ. Es ist notwendig, Annahmen zu treffen und Iterationen durchzuführen, um diese durch Berechnungen zu bestätigen.
Kommerzielle Unternehmen und Beratungsfirmen verfügen über eigene Modelle oder haben die hier vorgestellten Methoden modifiziert, um sie präziser zu gestalten. Sie verfügen zudem über umfangreiche Datenbanken mit geförderten Materialien, die zur Kalibrierung der Modelle hilfreich sind.
2. Methoden nach Rhodes
Diese Methode wurde veröffentlicht in "Principles of Powder Technology", M.J. Rhodes et al., Wiley, 1990.Es handelt sich um eine strenge Methode, die den Druckverlust in mehrere Komponenten unterteilt und so deren schrittweise Berechnung ermöglicht.
Der folgende Link führt zu einer Excel-Datei, die die Berechnungen nach dieser Methode durchführt – ohne Gewähr. Diese Datei sollte nur als erste Näherung verwendet werden; für die detaillierte Auslegung ist die Konsultation eines renommierten Unternehmens erforderlich:
Link
Die Datei zeigt ein Beispiel aus den Lösungen der Aufgaben im Buch, das auch auf der Website des Verlages zu finden ist (Link).Es gibt geringfügige Unterschiede in den Berechnungsergebnissen.
3. Druckverlustberechnung nur für Luft (Mills)
Im Gegensatz zur Methode von Rhodes ist diese Methode hauptsächlich empirisch und basiert zunächst auf der Berechnung des Druckverlusts des Fördermediums (nur Luft). Ausgehend von diesem Druckverlust wird eine Korrelation angewendet, um den Druckverlust bei Materialförderung abzuschätzen. Dieses Berechnungsverfahren für den Druckverlust in Dilute-Phase-Förderleitungen ist beschrieben in "Pneumatic Conveying Design Guide", Mills, 2004, Elsevier.
Der folgende Link führt zu einer Excel-Datei, die die Berechnungen nach dieser Methode durchführt – ohne Gewähr. Diese Datei sollte nur als erste Näherung verwendet werden; für die detaillierte Auslegung ist die Konsultation eines renommierten Unternehmens erforderlich: Link
Die Datei zeigt das Beispiel aus dem Buch von Mills, ab Seite 411.
4. Universelle Fördermethode (Mills)
Diese Methode ist ebenfalls empirisch und basiert auf Nomogrammen, die aus experimentellen Daten einer 53-mm-Förderleitung erstellt wurden. Für die Anwendung müssen die Eigenschaften der geplanten Industrieleitung skaliert werden, um den spezifischen Druckverlust in Abhängigkeit von der Luft- und Produktdurchsatzrate zu bestimmen. Ausgehend vom spezifischen Druckverlust ermöglicht die Berechnung der äquivalenten Länge der Industrieleitung (horizontal, vertikal und in Bögen) die Ermittlung des zu erwartenden Druckverlusts.
Diese Auslegungsmethode ist beschrieben in "Pneumatic Conveying Design Guide", Mills, 2004, Elsevier.Hinweis: Diese Methode ist auch für die Dense-Phase-Förderung gültig.
Die Methode wird hier nicht im Detail dargestellt, aber der Leser kann auf das genannte Buch verweisen.
5. Modifizierte Zenz-Othmer-Methode (Agarwal)
Diese Methode ähnelt der von Rhodes (siehe oben), da sie den Druckverlust in mehrere Komponenten unterteilt, die die physikalischen Phänomene repräsentieren, denen Fluid und Feststoffe ausgesetzt sind und die zum Druckverlust führen. Sie wurde gegenüber der ursprünglichen Zenz-Othmer-Methode modifiziert, indem die Reibung durch den Feststoff vereinfacht und durch einen einzigen Koeffizienten K, den sogenannten Reibungsmultiplikator, dargestellt wird. Dieser Faktor muss für jedes geförderte Produkt experimentell bestimmt werden.
Dies macht die Methode besonders interessant, um das Modell mithilfe des K-Reibungsmultiplikators an eine bestimmte Komponente anzupassen. Allerdings bedeutet dies auch, dass die Methode nicht a priori angewendet werden kann, während die oben vorgestellten Methoden dies ermöglichen.
Der folgende Link führt zu einer Excel-Datei, die die Berechnungen nach dieser Methode durchführt – ohne Gewähr. Diese Datei sollte nur als erste Näherung verwendet werden; für die detaillierte Auslegung ist die Konsultation eines renommierten Unternehmens erforderlich: Link
Die Datei zeigt das Beispiel aus dem Artikel von Agarwal. Es ist zu beachten, dass es leichte Abweichungen zwischen den Ergebnissen des Artikels und der Berechnungsdatei gibt, wahrscheinlich aufgrund leicht unterschiedlicher Eingabewerte. Die Notiz ist im Internet zu finden. Bitte beachten Sie den Artikel für weitere Details zu den erforderlichen Eingabewerten.
Schnellberechnungsmethode
Wenn kaum Daten über das zu fördernde Produkt verfügbar sind, kann eine Schnellberechnungsmethode verwendet werden, um eine grobe Vorstellung vom Druckverlust einer Leitung zu erhalten. Beachten Sie, dass dies keineswegs eine präzise Methodik ist und daher nicht für die Auslegung industrieller Anlagen verwendet werden sollte.