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Berechnung und Optimierung des zeitlichen Druckverlaufs beim Befüllen eines GfK-Salzsäurebehälters

Bericht
 
: Dudlik, A.

:
Volltext urn:nbn:de:0011-n-1231775 (121 KByte PDF)
MD5 Fingerprint: 0e5f7f1ad53982c2bfdbc78b45634d63
Erstellt am: 8.4.2010


Dudlik, A. ; Haus der Technik e.V. -HDT-, Essen:
Druckstöße, Dampfschläge und Pulsationen in Rohrleitungen : Druckstoß-Seminar; 25. - 26. Juni 2009 in Kochel am See in Kooperation mit dem Haus der Technik, Essen
Oberhausen: Fraunhofer UMSICHT, 2009
14 S.
Seminar "Druckstöße, Dampfschläge und Pulsationen in Rohrleitungen" <2009, Kochel am See>
Deutsch
Konferenzbeitrag, Elektronische Publikation
Fraunhofer UMSICHT Oberhausen ()
pipeline; container; pressure; fluid dynamic; dimensioning; Rohrleitung; Behälter; Druck; Fluiddynamik; Auslegung

Abstract
Zur Ermittlung der maximal auftretenden Drücke im GfK-Salzsäurebehälter während des Befüllvorgangs wurden zeitliche Druckverläufe im Behälter bei unterschiedlicher Auslegung der Atmungsleitung durch ein dynamisches Modell simuliert. Das Simulationsmodell setzt dabei eine adiabate Gasströmung in der Zu- und Austrittsleitung sowie isothermes bzw. adiabates Verhalten der Gasphase im Salzsäurebehälter voraus. Es wurden Berechnungen für jeweils vier unterschiedliche Innendurchmesser der Austrittsleitung durchgeführt und die dabei resultierenden Druckverläufe im Behälter aufgezeichnet. Hierbei zeigte sich, dass ein Austrittsdurchmesser von d2 = 115 mm im isothermen wie im adiabaten Berechnungsfall sehr nahe auf den zulässigen Druck von 0,5 barü führt und somit als minimal zulässiger Austrittsdurchmesser angesehen werden darf. Um einen gewissen Sicherheitsspielraum zu haben, wird für die Auslegung der Atmungsleitung ein Innendurchmesser von d2 = 125 mmempfohlen, für den dieberechneten Behälterdrücke sicher unterhalb von 0,5 barü bleiben.
Der empfohlene Auslegungsdurchmesser muss dabei im gesamten Verlauf der Austrittsleitung vorliegen, also auch im Bereich der Stutzen am Salzsäurebehälter und am Lagertank. Die Berechnungen setzen voraus, dass die Gasphase im Prozessverlauf ein konstantes Volumen aufweist und nicht durch etwaiges Aufwallen der Flüssigkeit komprimiert wird. Der Auslassstutzen der Zuströmung darf sich daher nicht unterhalb der Flüssigkeitsspiegels befinden und die Auslassöffnung muss geometrisch so beschaffen sein, dass durch die Ausströmung keine erhebliche Bewegung der Flüssigkeitsphase mit event. auftretender Kompression des Gasraumes aufgrund von Schwankungen des Flüssigkeitsspiegels auftritt.

: http://publica.fraunhofer.de/dokumente/N-123177.html