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Numerische Simulation eines Sprühtrockners oder Sprühtrocknungsprozesses
 
 
 
Dargestellt sind für einen Sprühtrockner, mit den aufgeführten Randbedingungen, die Ergebnisse einer CFD Simulation. Der Sprühtrockner wird von einer Ein-Kanal-Sprühtrocknungsdüse Typ SDX, im Gegenstromverfahren von unten nach oben bedüst. Der Turm hat einen Durchmesser vom 4 m im Zylinder und eine Höhe im Zylinder von 6 m. Zerstäubt wird ein Produkt mit Wasser als Lösemittel. Die Heissluft wird über einen Ringluftverteiler in der Decke eingeblasen, das Pulver verlässt den Sprühtrockner nach unten über eine Pulverschleuse, während die Abluft seitlich zum Zyklon abgeführt wird.
 
 

 

zum Vergrößern bitte Bilder anklicken

Turmgeometrie und Analyseebenen im Sprühtrockner

 

 

 

 

Verteilung des Gasdrucks im Sprühtrockner

Von oben nach unten ergibt sich eine Schichtung. Der Gasdruck ist horizontal gleichmäßig verteilt.

 

 

Verteilung der Lufttemperatur im Sprühtrockner

Die rote Farbe repräsentiert die Heißluft und die blaue Farbe die kalte Luft, im Bereich der Wasserverdampfung. Da die Düse von unten nach oben einspritzt, befindet sich der kalte Kern zwischen Konus und Zylindermitte.

 

Dichteverteilung im Sprühtrockner

Äquivalent zur Verteilung im Sprühtrockner verhält sich in etwa die Verteilung der Dichte. Die höchsten Werte für die Gasdichte ergeben sich in dem Bereich mit der höchsten Verdampfung und den niedrigsten Lufttemperaturen.

 

Verteilung des Wasseranteils im Sprühtrockner

Die Verteilung des Wassers aus dem Verdampfungsprozess erfolgt in der vorliegenden Anwendung nicht homogen. Die untere Hälfte des Sprühtrockners ist im Wesentlichen für die Verdampfung verantwortlich.

 

 

Partikelbahnen und Verteilung von Tropfen und Pulverpartikeln

Die hohe Partikeldichte im unteren Teil des Sprühtrockners ergibt sich aus der Position der SDX-Düse. Nur wenige große Partikel oder Tropfen erreichen den oberen Teil des Sprühtrockners. Die kleinsten Partikel und Pulverteilchen werden an der Seite zum Zyklon abgesaugt und dort abgeschieden. Die meisten Pulverteilchen verlassen nach unten über eine nicht dargestellte Pulverschleuse den Sprühtrockner.

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
  
 
Diese Berechnungen wurden von Firma HANS G. WERNER Industrietechnik GmbH durchgeführt. Copyright vgl. Impressum, unberechtigte Verwendung oder Vervielfältigung nicht gestattet. Auszugsweise nur nach schriftlicher Genehmigung des Copyright-Inhabers.