Obwohl zirkulierende Wirbelschichten seit 50 Jahren großtechnisch zum Einsatz kommen, steht die wissenschaftliche Durchdringung dieses Verfahrensprinzips erst am Anfang. Bisherige Anwendungen der zirkulierenden Wirbelschicht waren im wesentlichen auf Verfahren mit einem festen Betriebspunkt beschränkt. Erst die Verwendung als Feuerungssystem mit der Forderung nach Teillastfahrweise offenbarte das mangelnde Wissen über die Strömungsvorgänge in zirkulierenden Wirbelschichten. Das vorliegende Buch soll dazu beitragen, diese Wissenslücke zu schließen. Die strömungsmechanischen Grundlagen der zirkulierenden Wirbelschicht wurden vom Autor erarbeitet, und er stellt sie hier erstmals dar. Dabei wird insbesondere gezeigt, welche Auswirkungen die Bauart der zirkulierenden Wirbelschicht auf deren Betriebsweise hat. Hierzu werden dimensionslose Zustandsdiagramme mitgeteilt. Im zweiten Teil des Buches wird ein einfaches Modell der zirkulierenden Wirbelschichtfeuerung erstellt, mit dessen Hilfe wärmetechnische Zustandsdiagramme berechnet werden können. In Verbindung mit den aus den strömungsmechanischen Grundlagen erhaltenen Zustandsdiagrammen können zirkulierende Wirbelschichtfeuerungen ausgelegt und deren Betriebsverhalten analysiert werden.

1 Einführung

1.1 Vertikale Gas-Feststoff-Strömungen in der Verfahrenstechnik
1.2 Prinzip der zirkulierenden Wirbelschicht
1.3 Problematik bei der Auslegung zirkulierender Wirbelschichten
I Strömungsmechanische Grundlagen
2 Vertikal-aufwärts gerichtete Gas-Feststoff-Strömungen
3 Strömungsmechanische Modellierung der entmischten, vertikalen Gas-Feststoff-Strömung
4 Zustands- und Druckverlustdiagramm der entmischten, vertikal-aufwärts gerichteten Gas-Feststoff-Strömung
5 Strömungsmechanisches Verhalten der entmischten, vertikal-aufwärts gerichteten Gas-Feststoff-Strömung in der zirkulierenden Wirbelschicht
6 Experimentelle Untersuchungen zum strömungsmechanischen Verhalten von zirkulierenden Wirbelschichten
7 Experimentelle Überprüfung der berechneten Zustands- und Druckverlustdiagramme zirkulierender Wirbelschichten
8 Zustands- und Druckverlustdiagramm der entmischten, vertikalen Abwärtsförderung
9 Experimentelle Überprüfung des für die Falleitung zirkulierender Wirbelschichten berechneten Druckverlustdiagrammes
10 Zustands- und Druckverlustdiagramm der entmischten, vertikalen Gas-Feststoff-Strömung
II Anwendung in der Feuerungstechnik
11 Feuerungsanlagen nach dem Prinzip der zirkulierenden Wirbelschicht
12 Wärmetechnisches Modell der zirkulierenden Wirbelschichtfeuerung
13 Wärmetechnisches Verhalten der zirkulierenden Wirbelschichtfeuerung
14 Wärmetechnisches Zustandsdiagramm von zirkulierenden Wirbelschichtfeuerungen
15 Strömungsmechanisches Zustandsdiagramm der zirkulierenden Wirbelschichtfeuerung
16 Betriebsverhalten von zirkulierenden Wirbelschichtfeuerungen
Symbolverzeichnis.