Der Gegenstromwärmeaustausch in Wirbelbetten

1 Den Anlaß zu dieser Arbeit gab der Tatbestand, daß die Wirbelbettverfahren für die Reduktion von Eisenerzen in immer stärkerem Maße herangezogen werden. Diese Verfahren stehen in scharfer Konkurrenz zu anderen Verfahrensmöglich keiten, z. B. den verschiedenen Anwendungen des Schacht-und des Drehofen prinzips, die wärmetechnisch z. T. besonders günstige Verfahrensweisen darstellen. In Schacht- und Drehöfen ist normalerweise ein ausgezeichneter Gegenstrom wärmeaustausch realisiert. Da es sich bei Erzreduktionsverfahren in den meisten Fällen darum handelt, das Eisenerz in einem bestimmten, optimalen Temperatur bereich mit einem gasförmigen Reduktionsmittel reagieren zu lassen, hängt die Wärmeökonomie derartiger Prozesse davon ab, ob es mit gutem Wirkungsgrade gelingt, die Wärme der Abgase auf die zu erhitzenden Reaktionsstoffe zu über tragen und ebenso die Wärme der festen Reaktionsprodukte an das zu erhitzende Reaktionsgas abzugeben. Beide Aufgaben lassen sich auf einfache Weise und wirt schaftlich nur mittels des Gegenstromwärmeaustausches erzielen. Als Lösung dieser Aufgabenstellung scheinen Wirbelbettprozesse zunächst grund sätzlich wenig geeignet zu sein, weil das Verschwinden von Temperaturgradienten innerhalb eines Wirbelbettes im überwiegenden Teil der Literatur, die sich mit dem Phänomen des Wirbelbettes beschäftigt, geradezu als ein charakteristisches Kennzeichen desselben angesehen wird.

Klappentext

1 Den Anlaß zu dieser Arbeit gab der Tatbestand, daß die Wirbelbettverfahren für die Reduktion von Eisenerzen in immer stärkerem Maße herangezogen werden. Diese Verfahren stehen in scharfer Konkurrenz zu anderen Verfahrensmöglich­ keiten, z. B. den verschiedenen Anwendungen des Schacht-und des Drehofen­ prinzips, die wärmetechnisch z. T. besonders günstige Verfahrensweisen darstellen. In Schacht- und Drehöfen ist normalerweise ein ausgezeichneter Gegenstrom­ wärmeaustausch realisiert. Da es sich bei Erzreduktionsverfahren in den meisten Fällen darum handelt, das Eisenerz in einem bestimmten, optimalen Temperatur­ bereich mit einem gasförmigen Reduktionsmittel reagieren zu lassen, hängt die Wärmeökonomie derartiger Prozesse davon ab, ob es mit gutem Wirkungsgrade gelingt, die Wärme der Abgase auf die zu erhitzenden Reaktionsstoffe zu über­ tragen und ebenso die Wärme der festen Reaktionsprodukte an das zu erhitzende Reaktionsgas abzugeben. Beide Aufgaben lassen sich auf einfache Weise und wirt­ schaftlich nur mittels des Gegenstromwärmeaustausches erzielen. Als Lösung dieser Aufgabenstellung scheinen Wirbelbettprozesse zunächst grund­ sätzlich wenig geeignet zu sein, weil das Verschwinden von Temperaturgradienten innerhalb eines Wirbelbettes im überwiegenden Teil der Literatur, die sich mit dem Phänomen des Wirbelbettes beschäftigt, geradezu als ein charakteristisches Kennzeichen desselben angesehen wird.

Inhalt

1. Einführung und Problemstellung.- 2. Mechanische Grundlagen.- 3. Thermische Grundlagen.- 4. Nichtunterteilte Gegenstromfließbetten.- 5. Durch Zwischenböden unterteilte Gegenstromfließbetten.- 6. Zur Wahl der Zwischenböden.- 7. Grenzen der Anwendbarkeit.- 8. Allgemeine Betrachtungen zum Wirkungsgrad von Wärmeaustauschern.- 9. Versuchseinrichtung und Versuchsdurchführung. Ergebnisse.- 10. Zusammenfassung.- 11. Zusammenstellung der verwendeten Abkürzungen.- 12. Literaturverzeichnis.