Details

Autor(en) / Beteiligte

• Hassel, Richard
• Schmid, Hans-Joachim[Akademischer Betreuer]
• Dittler, Achim[Akademischer Betreuer]

Titel

Zur Abscheidung von Tröpfchen-Aerosolen in filternden Abscheidern

Ort / Verlag

Paderborn

Erscheinungsjahr

2024

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• Hochschulschriften Visual Library - Scan2Web Hochschulschriften UB Paderborn (s2w-hsspadubpb)
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Beschreibungen/Notizen

• Tag der Verteidigung: 11.09.2023
• Open Access
• ger: Die Abscheidung von Tröpfchen-Aerosolen, welche in zahlreichen verschiedenen Prozessen entstehen und in der Regel unerwünscht sind, stellt bis heute eine große Herausforderung dar. Auch vor der Einspeisung von Brenngas in Gasturbinen entstehen Flüssigkeitspartikeln, die den Prozess der Stromerzeugung negativ beeinflussen. Die Konsequenzen daraus sind Wirkungsgradeinbußen und vermeidbare Umweltbelastung. Die höchste Reinheit garantieren dabei bis heute filternde Abscheider. In dieser Arbeit soll die Möglichkeit betrachtet werden, den Abscheideprozess mathematisch mit Hilfe eines Zellmodells zu modellieren. Dafür wird jeder Schritt des Separationsprozesses genauer betrachtet. Der Gesamtprozess der Phasenseparation kann in vier einzelne Prozessschritte gegliedert werden: Das Einfangen der Aerosoltropfen, die Koaleszenz der Einzeltropfen im Filtermedium, der Flüssigkeitstransport durch das Filtermedium und der Flüssigkeitsaustrag auf der strömungsabgewandten Seite. Bei den Untersuchungen steht insbesondere die Flüssigkeitsverteilung im Vordergrund. Dafür wurde ein Versuchsstand entwickelt und aufgebaut, der den Filtrationsprozess von Tröpfchen-Aerosol simuliert. Zusätzlich wurde das Filtermaterial mit verschiedenen Messmethoden charakterisiert. Abschließend wurde eine Bewertung zur Machbarkeit gegeben.
• eng: The separation of droplet aerosol, which is generated in numerous different processes and is usually undesirable, remains a major challenge today. Even before fuel gas is fed into gas turbines, liquid particles are produced that have a negative impact on the power generation process. The consequences of this are energy loss and avoidable environmental pollution. To this day, the highest purity is guaranteed by filtering separators.In this thesis, the possibility of mathematically modelling the separation process with the help of a cell model is considered. For this purpose, each step of the separation process will be considered in detail. The overall process of phase separation can be divided into four individual process steps: The capture of the aerosol droplets, the coalescence of the individual droplets on the fibres of the filter medium, the liquid transport through the filter medium, and the liquid discharge on the side of the filter medium facing away from the flow. The investigations focus in particular on the liquid distribution. For this purpose, a test rig was developed and set up that simulate the filtration process of droplet aerosol. In addition, the filter material was characterised using various measurement methods. Finally, a feasibility assessment was given.