Entwicklung und Modellierung eines neuen Hochleistungszyklons zur Trennung von Feststoff / Gas-Gemischen

Gaszyklone sind - da sehr einfach im Aufbau, robust, kostengünstig im Betrieb und wartungsarm - zur Abtrennung von Stäuben aus dem Gasstrom nach wie vor weit verbreitet. Auf Grund der stetig gestiegenen Anforderungen an die Luftreinhaltung wurde der klassische handelsübliche Zyklon als „end of pipe“ - Lösung von anderen Technologien, wie Filter und Wäscher weitgehend verdrängt. In geschlossenen Prozesskreisläufen ist der Gaszyklon jedoch nach wie vor führend vertreten. Die letzten markanten Verbesserungen in der Gaszyklontechnik geschahen während der 50er und 70er – Jahren des 20. Jahrhunderts. Im Zentrum dieser Verbesserungen standen die theoretischen Modelle von W. Barth und E. Muschelknautz. Seither versuchte man im Wesentlichen durch rechnergestützte Methoden die bekannte Geometrie auf Basis dieser theoretischen Modelle zu optimieren. In der vorliegenden Arbeit wird, abweichend von der klassischen handelsüblichen Zyklongeometrie, ein neuer Gaszyklon beschrieben, der sich über eine Grob- und eine Feinabtrennzone definiert. Darüber hinaus werden gezielt Methoden vorgestellt, welche die Grenzschichtströmung entlang des Tauchrohres weitgehend frei von Staub hält. Dieser Gaszyklon, der gekennzeichnet ist durch ein durchgehendes Leitrohr in der Zyklonachse, einem schlanken rechteckigen Eintrittsspalt sowie einen wesentlich verkürzten Konusteil, ist klassischen handelsüblichen Zyklonen sowohl hinsichtlich Gesamtabscheidegrad als auch Trennschärfe und Druckverlust deutlich überlegen.