12. Was versteht man unter der Trennkurve, dem Trenngrad, dem
Fraktionsabscheidegrad, der Tromp'schen Kurve und dem Gesamtabscheidegrad?
Wo werden diese Begriffe verwendet?
Trennkurve: gibt an, welche Qualität die Trennung hat. T(x) ungleich mengenart Trenngrad: Anteil von Aufgabengut-Fraktion in Grobgut. Tromp'sche Kurve = Trennkurve Fraktionsabscheidegrad = Trenngrad in Entstaubungstechnik. Gesamtabscheidegrad: Entspricht T(x) mehrerer Anlagen Funktion des Trenngrades = Trenngrad-,Trenn-,Teilungs-,Tromp'sche Kurve
13. Wie ist die präparative Trenngrenze definiert?
Trenngrenze xt T(xt) = 0,5 entspricht xt = xp , das ist diejenige Korngröße, die zu gleichen Teilen im Gron- und Feingut zu vorzufinden ist.
14. Was versteht man generell unter einem Trennschärfegrad, was ist speziell der
"Trennschärfegrad nach Eder"? Wieso gibt es unterschiedliche
Trennschärfegrade?
Trennschärfegrad: ist ein Maß für Trenngüte (entspricht Steigung Trennfunktion) Trennschärfegrad nach Eder: KEder= x25,t / x75,t ; Eder nimmt x25,t und x75,t . Es gibt auch andere Werte
15. Nennen Sie Werte für Trennschärfegrad nach Eder für typische Klassierungen.
0,6 < K <0,9 : scharfe Klassierung (Siebung) 0,3 < K 0,6 : übliche technische Klassierung (Sichtung) K = 1 : ideale Trennung (Sprungfunktion)
16. Was versteht man unter Sieben und was unter Sichten?
Sieben: Klassieren durch Sieb (Maschenweite) Sichten: Trennen nach Sinkgeschwindigkeit Fluidstrom
17. Wieso bewegen sich Siebmaschinen bzw. enthalten bewegte Einbauten?
Impuls zum Transport, Auflockerung, mehrmaliger Maschenkontakt
18. Was ist die sog. Maschinenkennzahl, wofür wird sie benötigt und wie wird sie noch
genannt?
Maschinenkennzahl: K = amax / g = r*w2 / g entspricht Maß für Charakterisierung des Beschleunigungsvorganges d. Maschine K = Beschl. Maschinenbauteil/ Beschl. im Erdfeld
19. Was versteht man unter der sog. Siebkennziffer? Inwiefern wird sie zur
Charakterisierung eines Siebvorgangs genutzt?
Siebkennziefer: Γ = Beschl. Siebgut / Beschl. im Erdfeld = an / gn entspricht Maß für Charakterisierung des Beschleunigungsvorganges d. Aufgabengutes Γ < 1 : Körner heben nicht ab Γ< 1,6 ... 1,8 : schonende Siebung Γ < 5 ... 6 : schwierige Siebung
20. Worin unterscheiden sich Siebmaschinen für den Grob-, Mittel- und Feinbereich
(mit Begründung)?
kleine Ø → steigender Trennaufwand (Feststoffbrücken) Unterschied: Amplitude, Frequenz, Maschenweite
21. Was versteht man beim Sieben unter "Klemmkorn"? Welche Folgen hat das
Auftreten von Klemmkorn auf den Siebprozess?
Klemmkorn: Material welches zw. Maschen steckt ⇒ weniger Siebfläche ⇒ weniger Durchsätze ⇒ evtl. Überfüllung d. Siebs
22. Wie kann man Klemmkorn vermeiden (Begründung)?
Ballkopfeinrichtung: Zwischenboden mit Gummikugeln, welche das Steckkorn herausschlagen
23. Erklären Sie die unterschiedlichen Sichtprinzipien und nennen Sie je ein Beispiel.
- Schwerkraftsichten im Gegenstrom [ Steigrohrsichter ] - Schwerkraftsichten im Querstrom [ Horizontalsichter ] - Fliehkraftsichter im Gegenstrom [ Spiralsichter ] - Fliehkraftsichter im Querstrom [ Streuwindsichter ] SKIZZEN DAZU FEHLEN, DIESE SIND IN DEN FRAGE/ANTWORTEN VON STEPHAN VORH.
24. Welchen Sichtertyp empfehlen Sie für große Massendurchsätze?
Questromsichter, Fliehkraftsichter 10 to Feststoff / 25.000 m3 / h Luft
25. Nennen Sie Gründe für die Trennungschärfe beim Sichten.
keine ideale Trennung möglich ⇒ K > 1 Gründe für Trennschärfe: - Prallkörner, Windschatten, Anhaftung von feinen an groben Partikeln, Wandreibung, Mitreisen v. Teilchen
26. Mit welchem Klassierverfahren erhält man normalerweise die höhere
Trennschärfe: Sieben oder Sichten? Begründen Sie Ihre Entscheidung.
Sieben höher, da hierbei nach geometrischen Eigenschaften getrennt wird. Weniger Über- und Unterkorn
27. Nennen Sie 5 Beispiele für die Partikelentfernung aus Gasströmen.
- Zyklon: Abgas in Drehbewegung ⇒ Zentrifugalkraft ⇒ Abscheidung s. Außen. - filternde Abscheider: Rückhalten poröses System - elktr. Abscheider: Abscheidung vom elektr. Teilchen im elektr. Feld - Nassabscheider: Vergrößerung Massekräfte d. Bindung Flüss ⇔ Partikel - Prallblech: Abscheidung durch Umlenkung
28. Nennen und erklären Sie unterschiedliche Abscheideprinzipien bei der
Abscheidung von Partikeln aus einem Gasstrom.
Skizze in Fotos von Stephane
29. Erläutern Sie qualitativ die Fraktionsabscheidegrade der unterschiedlichen
Abscheideprinzipien.
- elektr. Abscheidung: Durchschlag, Kurzschluss - Zyklon: Flüssigkeit an Wänden ⇒ nasses Produkt ⇒ Anhaftung / Verstopfung - Filter: OP steigt, verstopfen - Nassabscheidung: keine Wirkung
31. Welches Abscheideprinzip bevorzugen Sie bei der Abtrennung von Staubpartikeln
mit x < 1µm (Begründung bzw. Diskussion)?
filternder Abscheider, elektr. Abscheider, + sehr guter Fraktionsabscheidegrad in diesem Partikelbereich dominierende Abscheidemechanismen: + Elektrostatik
32. Wie können Sie den Gesamtabscheidegrad (Entstaubungsgrad) einfach messen?
TGes = mPunkt_Grob / mPunkt_Aufgabengut TGes = 1 - CF / CA Wägung von Grob- und Aufgabengut. Ansonsten Konzentrationsmessungen im Feingut- und Aufgabestrom (Extinktion von Licht)
33. Erläutern Sie das Prinzip eines Zentrifugalabscheiders (Skizze mit Strömen,
Beschriftung, Erklärung).
Skizze in Fotos von Stephane
34. Wieso kann ein Zentrifugalabscheider als Zentrifuge betrachtet werden?
Da der Abscheidemechanismus der Zentrifugalkraft der selbe ist.
35. Welche Einflüsse auf den Grenzkorndurchmesser weisen Veränderungen in den
Betriebsbedingungen und der Baugröße auf (Begründung mit Formel; Herleitung
des Grenzkorndurchmessers: s. MV1)?
x* = 3 * (VL * ALeitrohr / Uf )* √(0,9*n) / (π*op*hLeitrohr*VPunkt_g) wenn VPunkt_G ⇑ dann x* ⇓
36. Wieso werden Gaszyklone oft parallel eingesetzt, man könnte doch auch einen
größeren Zyklon einsetzen? Welche Konsequenzen ergeben sich damit für den
betrieblichen Einsatz?
Zyklone sind auf einen Punkt (x*) ausgelegt. ⇒ Das Verhältnis aus Ø zu Länge = const. Möchte man nun einen größeren VPunkt bzw. mPunkt_Par abscheiden, müssen mehrere Zyklone parallel geschaltet werden. Mit steigender Zyklong größe sinkt die Abscheideleistung
37. Schlagen Sie mindestens drei Maßnahmen vor, um die Abscheideleistung eines
Aerozyklons nachträglich zu verbessern.
VPunkt ⇑ , Tauchrohr rausziehen, Gas erwärmen
38. Worauf ist bei der Parallelschaltung von Zyklonen zu achten?
VPunkt für jeden Zyklon (!) const. ⇒ gleichmäßige Korngrößenverteilung für jeden Zyklon
39. Diskutieren Sie die Vor- und Nachteile von Aerozyklonen im Vergleich zu anderen
Abscheideprinzipien
+ billig, keine bewegten Teile, große VPunkt, geringer Platzbedarf, große Temperaturen - ein Betriebspunkt, Abscheideleistung bei kleinen Partikel (<10μm), T(x) = f(VPunkt)
40. Erklären Sie den Unterschied zwischen Tiefenfiltration und Oberflächenfiltration.
Welche Namen werden dafür noch verwendet?
Oberflächenfiltration / Kuchenfiltration: Partikel bilden auf Filteroberfläche Staubkuchen aus ⇒ Abreinigung Tiefenfiltration / Speicherfiltration: Partikel werden ins Filtermedium eingelagert. ⇒ Einwegprodukt
41. Erklären Sie Abscheidemechanismen von Partikeln bei der Tiefenfiltration.
Sperreffekt: Teilchen sind zu groß für Pore Trägheit: Partikel können der Strömung nicht folgen Diffusion: Braunche Molekularbewegung fährt zum Hängenbleiben am Filtern Elektrostatik: Partikel werden durch statische Anziehung abgeschieden.
42. Erklären und bewerten Sie unterschiedliche Abreinigungsmethoden bei der
Oberflächenfiltration.
Abreinigung: - mechanisch (klopfen) : + schonend für FM - schlechtere Abreinigung - Rückspülung (Jet-Düse): + sehr effektiv - Materialbelastung - Gefahr von Ansaugen des Abgereinigten Filterkuchens
43. Skizzieren und erklären Sie den Verlauf von Druckverlust und Staubkonzentration
bei der Oberflächenfiltration.
Skizze in Fotos von Stephane
44. Was versteht man unter der sog. Filterflächenbelastung?
VF = VPunkt_g / AF = Gesamtvolumenstrom / Filterfläche VF gibt an, wie viel VPunkt an Gas pro Filterfläche und Zeit durchströmt werden. VF = f(cRoh ,ϑGas,XQuerstrich...) Mit Hilfe dieser Gleichung lässt sich die benötigte Filterfläche abschätzen.
45. Nennen und erläuternn Sie mögliche Einflussfaktoren auf die
Filterflächenbelastung.
VF = VF,N * A * B * C * D * E * F * G * H VF,N = Grundwert A= Koeffzient für Filtersystem B = Koeffzient für Anwendungsgebiet C = Koeffzient für PGV D = Koeffzient für Rohgasbeladung E = Koeffzient für Gastempereatur F = Koeffzient für Schüttdichte G = Koeffzient für Anströmverhätnisse H = Koeffzient für klimatische Verhätlnisse
46. Diskutieren Sie die Vor- und Nachteile von filtrierenden Abscheidern im Vergleich
zu anderen Abscheideprinzipien
+ hoher Abscheidegrad auch für Feinstaub + Abscheideleistung ist unabhängig von gasmenge + Zugabe von Filterhilfsmittel möglich - hohe Investitions- und Betriebskosten - wartungsintensiv, Temperaturempfindlich - Verstopfungsgefahr
47. Erläutern Sie den Aufbau und die Funktionsweise eines elektrischen Abscheiders
Abscheidung aufgrund der Wirkung eines elektr. Feldes auf geladene Teilchen. Funktionsprinzip: - Sprühelektrode emittiert Elektronen - Elektr. ionisieren Gas - Anreicherung negativer Ladungen an Teilchenoberfläche - Wanderung zur Niederschlagselektrode - Anhaften und durch klopfen Abreinigung der Niederschlagselektrode Betrieb möglichst nahe an Durchschlagspunkt.
48. Wieso ist die Niederschlagselektrode geerdet (und nicht die Sprühelektrode)?
Spannung an Sprühelektrode zum Emittieren von Elektronen Niederschlagselektrode bildet mit Sprühelektrode spannungsgefälle für Wanderung und Niederschlag von Feststoffpartikel
49. Wieso ist das Wort "Elektrofilter" für einen elektrischen Abscheider nicht korrekt
(aber trotzdem oft üblich)?
Da keine Filtration im Sinne der mechanischen Oberfläche, Tiefen- oder Querstromfiltration vorliegt.
51. Schätzen Sie die Größenordnung der Wanderungsgeschwindigkeit von Partikeln
im el. Feld ab?
Richtwert: wQuerstrich_c ≈ 20 - 30 cm/s (Skript)
52. Was versteht man unter der sog. Gassenbreite?
Vorstellung (Skizze in Stephanes Fotos): Zwei Striche außen (NE) und ein Strich innen (SE): Abstand zwischen außenstrich NE und innenstrich SE ist s: s = Abstand SE zu NE Gassenbreite: 2*s
53. Wieso ist die Gaszusammensetzung und Gastemperatur für den Betrieb eines elektrischen Abscheiders wichtig?
Zusammensetzung des Gases wirkt sich auf Stromspannungscharakteristik der Sprühelektrode aus. Gastemperatur und Wassergehalt haben Einfluss auf den spez. Staubwiderstand.
54. Diskutieren Sie die Auswirkungen auf den Betrieb eines Elektrofilters, wenn Sie
die Gassenbreite verringern oder vergrößern.
s verkleinern: VPunkt_g = const. VGas steigt ⇒ Gefahr von Mitriss an NE wird erhöht, aber geringerer Energiebedarf. s vergrößern: tv steigt ⇒ besserer Abscheidegrad, jedoch mehr Energie notwendig
55. Wie verläuft die Dicke der abgeschiedenen Staubschicht in Richtung der
Gasströmung (Begründung)?
Skizze in Fotos von Stephane
56. Was versteht man unter der sog. Deutsch-Gleichung?
TGes = 1 - e - A / VPunkt_g * wQuerstrich_e Auslegungsgleichung für Elektroabscheider
57. Diskutieren Sie die Vor- und Nachteile von elektrischen Abscheidern im Vergleich
zu anderen Abscheideprinzipien.
+ hoher Abscheidegrad auch für Feinstaub ; geringer Druckverlust ; kaum Verschleiß, da keine bewegten Teile ; niedrige Wartungskosten ; unempfindlich gegen Funkenflug - hoher Invest ; großer Platzbedarf
58. Was versteht man unter der sog. Nassabscheidung? Welche Voraussetzungen
sind dafür notwendig?
Vergrößerung der Massenkräfte durch Bindung der Staubteilchen an Flüssigkeitstropfen. Anforderung: - Abzuscheidendes Produkt darf nicht wasserlöslich sein - Differenzgeschwindigkeit zw. Tropfen und Staubpartikel möglichst groß - Partikel müssen von Flüssigkeit gut benetzbar sein
59. Nennen und erläutern Sie unterschiedliche Bauformen von Nassabscheidern.
Welche Betriebsfenster ergeben sich für diese Bauformen?
Waschtürme: herabrieseln oder versprühen der Flüssigkeit in Hohlraum oder Schüttung ⇒ großer Stoffaustausch, Gaskühlung Wirbel- / Venturiwäscher: Gasgemisch passiert Engpass unter Mitnahme von Wasser. Empfindlich bei Gasvolumenschwankungen Rotationswäscher: Zerstäubung der Flüssigkeit durch schnell rotierende Scheibe ⇒ breites Anwendungsspektrum bei Gasdurchsatz und Staubbeladung Betriebsfenster: Waschfenster: schlechter Staubabscheider, anfällig gegen Verstopfung,Gaskühlung Venturiwäscher: Abscheideleistung hängt von Gasmenge ab, sehr gute Abscheideleistung, hoher Druckverlust, geringer Invest, wenig Platz Rotationswäscher: Abscheideleistung unabhängig von VPunkt_Gas , für große CStaub (bis 300 g/m3 ) , geringer Druckverlust, für schäumende Produkte
60. Wann werden in der Gasreinigung bevorzugt Nasswäscher eingesetzt?
- Ex-Gefahr - bei klebrigen Stäuben - großen Temperaturen - bei Kühlung und Befeuchtung des Gasstromes - bei gleichzeitiger Gaswäsche (Adsorption)
61. Diskutieren Sie die Vor- und Nachteile von Nassabscheidern im Vergleich zu
anderen Abscheideprinzipien.
+ geeignet für klebrige und ex-empfindliche Stäube ; zusätzliche Adsorption von Schadgasen möglich ; geringer Platzbedarf ; niedrige Wartungskosten - Waschflüssigkeitsaufbereitung ; teilweise großer Druckverlust ; Korrosionsgefahr
62. Was versteht man bei der Fest-Flüssig-Trennung unter "Klären" und was unter
"Trennen/Eindicken"?
Klären: Gewinnung reiner Flüssigkeit, Feststoff = Abfall Trennen/Eindicken: Gewinnung reiner Feststoff, Flüssigkeit = Abfall
63. Zeichnen und erklären Sie eine typische Verschaltung für einen Prozess der
sowohl eine gute Klärung wie eine gute Eindickung erzielen soll.
Skizze in Fotos von Stephane
