Quantifizierung lokaler Foulingwiderstände beim Kristallisationsfouling

Von:

Florian Schlüter

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Das Ziel dieser Arbeit ist es, eine Grundlage für die zeitlich und örtlich aufgelöste Erfassung, Analyse und Modellierung von Foulingvorgängen zu schaffen. Dazu wird ein ganzheitliches Modellierungskonzept vorgeschlagen, bei dem thermische und massebasierte Fouling-widerstände sowohl integral als auch lokal bestimmt und miteinander verknüpft werden sollen. Als Teil des Gesamtkonzepts wurde in dieser Arbeit die Modellierung von lokalen Foulingwiderständen behandelt. Foulingexperimente mit einer wässrigen Calciumsulfat-Lösung wurden in Doppelrohr-Wärmeübertragern durchgeführt. Auf Grundlage von experimentellen lokalen Daten wurden lokale Foulingwiderstände auf drei unterschiedlichen Wegen bestimmt. Mit Hilfe des Ansatzes zur Bestimmung von korrigierten thermischen Foulingwiderständen konnten an allen axialen Positionen die negativen Werte des thermischen Foulingwiderstands eliminiert werden. Ein Vergleich mit den weiteren Ergebnissen zeigt, dass die Verwendung des Korrekturverfahrens zur Quantifizierung lokaler Foulingwiderstände vor allem bei geringen Ablagerungen, die ausschließlich eine Rauheitsstruktur bilden, zu empfehlen ist, während bei Ablagerungen mit kompakten Schichten die Quantifizierung über den massebasierten Ansatz plausiblere Werte liefert.