Die Technologie
Die Nutzung resonanter Pulsationen zur Beeinflussung von Grenzschichten in Fluiden und fluidisierbaren Stoffen (Pulvern) führt zu einer neuen Klasse von Stoff- und Wärmeübertragungsvorrichtungen, die sich durch hohe Effektivität und Energieökonomie auszeichnen.
Resonante Pulsationen des Fluids erfolgen im Infraschallbereich, wobei
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die Druckpulsationen den Prozessraum gleichmäßig beaufschlagen und die Druckimpulse zu Dichte- und Geschwindigkeitsänderungen sowie zu beträchtlichern Wechselbeschleunigungen führen
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die instationäre oszillierende bzw. pulsierende Strömung bis zur Strömungsumkehr und Strömungsmaxima in wandnahen Schichten (Annulareffekt von Richardson) zu verbesserter Durchmischung und bei Grenz- und Oberflächenschichten zur Erneuerung dieser führen.
Mögliche Anwendungsgebiete
Resonanzschwingsystem in der Flüssig/Flüssig - Extraktion
Die Verbesserung des Stoffdurchganges in vorhandenen Extraktoren ist das Ziel der Installation. Der Einsatz erfolgt an einem Vibrationsextraktor industrieller Größe. Dabei wird der existierende Vibrator durch das Resonanzschwingsystem mit einem pneumatischen Antrieb ersetzt.
Vibrationsapparat
Pulsationsapparat
Resonanzschwingsystem bei der Pulververarbeitung
Die neue Fluidisierungsmethode für Pulver durch schwingende Gasdruckänderung über der Pulveroberfläche führt zu einer guten Homogenisierung bei einem wesentlich geringeren Gasdurchsatz als bei der Wirbelschicht bzw. kann bei geringen Schütthöhen ohne Gas von unten realisiert werden.
Auch bei feinen Pulvern, bei denen es zu keiner homogenen Wirbelschichtbildung kommt, findet das Resonanzschwingsystem seine optimale Anwendung.
Auch bei feinen Pulvern, bei denen es zu keiner homogenen Wirbelschichtbildung kommt, findet das Resonanzschwingsystem seine optimale Anwendung.
Wirbelschicht
Fluidisieren
Resonanzschwingsystem in der Fermentation
Bei der Begasung von Flüssigkeiten (Belebungsstufen in Klärwerken, biotechnische Fermentationsprozesse) kann mittels der Resonanzschwingtechnik eine bedeutende Vergrößerung des Stoffdurchganges von Sauerstoff aus der Luft in die Flüssigkeit erreicht werden.
Dabei kommt es zu einer Veränderung der Blasenstruktur und zu einer Vergrößerung des hold up, wobei die Oberfläche der Flüssigkeit in starke Bewegung gerät.
Blasensäule
Pulsierende Säule
Resonanzschwingsystem zur Foulingvermeidung bzw. -verminderung
Die Foulingverminderung bzw. -vermeidung ist durch Resonanzschwingung möglich.
Strömung ohne Pulsation
Strömung mit Pulsation
Resonanzschwingsystem zur Suspenstionsherstellung
Die Herstellung von Suspenionen insbesondere feinster Schlämme erfolgt homogen im gesamten Prozess. Der Rührer kann im Apparat verbleiben.
Rührmaschine
Suspensions-
behälter
Die Vorteile
- Verbesserung des Wärme- und Stoffdurchganges
- Kaum bauliche Veränderungen an vorhandenen Apparaten
- Deutlich geringerer Verschleiss und dadurch Erhöhung der Zuverlässigkeit
