Leitungsanschlüsse |
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1 |
Eintritt heißes Tragmedium |
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2 |
Austritt |
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3 |
Eintritt kühlendes Tragmedium |
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4 |
Eintritt Rohmahlgut |
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5 |
Eintritt Sperrmedium |
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6 |
Eintritt Falschluft |
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7 |
Antriebsleistung |
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8 |
Vorgabe Mischung der Tragmedien |
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9 |
Vorgabe T Sichter bzw. MOUTGAS |
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10 |
Vorgabe Mühlendrehzahl |
Allgemeines Vorgabewerte Ergebnisse Kennlinien Verwendete Physik Bauteilform Beispiel
Das Bauteil 129 ist für eine thermodynamische Bilanzierung einer Zerkleinerungsmaschine mit Trocknung des zerkleinerten Mahlguts durch das tragende Medium konzipiert. Es kann für Braunkohlemühlen angewendet werden.
Das Rohmahlgut (Anschluss 4) wird in der Komponente zerkleinert. Dazu wird elektrische Leistung zugeführt (Anschluss 6), die benötigt wird, um das Mahlwerk anzutreiben. Das zerkleinerte Mahlgut wird durch Kontakt mit einer Mischung aus dem heißen (Anschluss 1) und dem kühlenden Tragmedium (Anschluss 3) getrocknet (bestimmter Anteil der im Mahlgut vorhandenen Feuchte wird verdampft) und vom Tragmedium aus der Komponente ausgetragen (Anschluss 2). Bei der Austragung werden in den wirklichen Kohlemühlen die groben Partikel von einem Sichter zu der wiederholten Zerkleinerung geschickt. Damit entsteht in der Mühle ein interner Umlauf, der jedoch für die stationäre Simulation der Komponente 129 von keiner Bedeutung ist. Es wird eine exakte Erfüllung der Massenbilanz angenommen: die Summe der eingehenden Massenströme entspricht dem Gesamtmassenstrom am Austritt (Anschluss 2).
Die Mischtemperatur des heißen und des kühlenden Tragmediums kann an dem logischen Anschluss 8 vorgegeben werden.
Der Anschluss 5 ist für die Vorgabe vom in die Komponente eindringenden Sperrmediumanteil (z.B. Sperrluft, Spülluft) vorgesehen.
Über Anschluss 6 wird die Falschluft (unkontrolliert in das System eindringende Außenluft) berücksichtigt. Die Falschluftmenge kann als Anteil des gesamten Gasstroms am Mühlenaustritt über den Vorgabewert MIA vorgegeben werden. Über den Vorgabewert MIATMIX wird der Falschluftanteil vorgegeben, der für die Mischtemperatur T8 relevant ist.
Bei dem Wassergehalt Rohmahlgut geht das Bauteil von XH2OB-Anteil am Anschluss 4 aus. Am Anschluss 4 wird nur eine Feststoffzusammensetzung erwartet (keine gasförmige oder flüssige Bestandteile). Die vorgegebene Restfeuchte wird ebenso als XH2OB-Anteil bezogen auf die Feststoffzusammensetzung (nicht auf die gesamte Zusammensetzung!) am Anschluss 2 interpretiert. Dabei wird die gesamte Feststoffzusammensetzung am Anschluss 2 als Bezug genommen (auch die aus dem Traggas am Anschluss 1, 3 gekommenen Asche- und Koksanteile gehören dazu).
Wichtig. Am Austritt der realen Kohlemühle befindet sich die Restfeuchte des Feinmahlguts nicht im thermodynamischen Gleichgewicht mit dem Traggas. Das Wasser in den Körnchen bleibt flüssig, trotz hoher Temperatur des Gases. Daher wird die Sichtertemperatur TCLASS (die gleich der Gastemperatur am Austritt angenommen wird) an einem logischen Anschluss 9 vorgegeben. Je nach Restfeuchte des Feinmahlguts bzw. Abweichung vom thermodynamischen Gleichgewicht kann die Temperatur des Gemisches am Anschluss 2 (T2) sich von der Sichtertemperatur TCLASS unterscheiden. Damit ist die berechnete Temperatur T2 nur eine theoretische Temperatur, die dem thermodynamischen Gleichgewicht entspricht. Diese Temperatur kann also in der realen Kohlemühle nicht gemessen werden und soll, daher, nicht mit Messwerten verglichen werden. Die aus Energiebilanz berechnete Sichtertemperatur ist als Ergebniswert RTCLASS verfügbar. Die Austrittstemperatur T2, die der gewünschten Sichtertemperatur entspricht, ist als Ergebniswert T2FTCL verfügbar.
Hinweis - Nominal bezogene Kennlinien
Für das Bauteil 129 gibt es eine Kennlinie CL_12, die sich auf einen Nominalwert der Temperatur bezieht. Das ist die Kennlinie CL_12 für den Restwassergehalt des Feinmahlguts, den das Verhältnis TCLASS/TCLASSN liefert.
Leider sind solche Temperaturverhältnisse vom gewählten Einheitensystem abhängig. Im Gegensatz zu anderen Einheiten, bei den die Umrechnung nur über einen bestimmten Faktor erfolgt und deshalb keine Auswirkungen auf den Quotienten hat, gibt es bei der Temperatur-Umrechnung ein additives Offset, wodurch sich der Wert des Quotienten ändert.
Es besteht die Möglichkeit, diese Kennlinie auch in anderen Einheiten (°F, K) vorzugeben.
Anwender, die für die Temperatur andere Einheitensysteme bevorzugen (z. B. °F, K), müssen die gewählte Temperatur-Einheit im neuem Schalter FTNI einstellen, da Ebsilon intern mit der Temperatureinheit °C rechnet.
Relativer Wärmeverlust (DQLR) / Lastunabhängiger Wärmeverlust (QLA)
Beim Bauteil 129 kann über den Vorgabewert DQLR ein relativer Wärmeverlust vorgegeben werden.
In der Praxis ändern sich die Temperaturverhältnisse bei der Mühle jedoch nur geringfügig mit der Last, so dass ein lastunabhängiger Wärmeverlust auftritt. Dieser kann über den Vorgabewert QLA spezifiziert werden. Mit dem Schalter FLOSS wird eingestellt, ob der relative oder der absolute Verlust verwendet werden soll.
FFU
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Mühle AN/AUS Ausdruck =0: AUS (Wenn FFU=0, werden alle eingehenden Massenströme und Enthalpien als Vorgaben erwartet, daher sind die Werte von FTMIX, FMOUTGAS, FCM und =1: AN |
FMODE
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Schalter für Berechnungsmodus Auslegung / Teillast Wie im Elternprofil (Unterprofil nur optional) Ausdruck = 0: wie im Modell global eingestellt = 1: lokale Teillast, d.h. immer Teillastmodus, auch wenn das Modell im Auslegungsmodus gerechnet wird =-1: lokale Auslegung |
FDP12
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Berechnung des Druckaufbaus (kalte Seite) Ausdruck =0: aus DP12N und Kennfeld 1 =1: P2 von außen gegeben |
DP12N |
Druckaufbau (nominal) |
FTMIX
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Handhabung der Mischtemperatur TMIX136 Wie im Elternprofil (Unterprofil nur optional) Ausdruck =0: intern berechnet =1: Übernahme von PIN 8 |
FMOUTGAS
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Handhabung des Gasmassenstroms am Austritt MOUTGAS Ausdruck =0: Berechnet / intern vorgegeben =1: Übernahme von PIN 9 |
FCM |
Handhabung der Massenströme Tragmedien Ausdruck =1: MOUTGAS UND MIA gegeben, M1 UND M3 berechnet =2: MOUTGAS UND M3 gegeben, M1 UND M6 berechnet =3: MOUTGAS UND M6 gegeben, M1 UND M3 berechnet =4: MOUTGAS UND M1 gegeben, M3 UND M6 berechnet =5: M1, M3 UND M6 gegeben (nicht für FCMEB=0!) |
FCMEB |
Handhabung der Massen- und Energiebilanz Wie im Elternprofil (Unterprofil nur optional) Ausdruck =0: Vorgabe TCLASS =1: alle Eintrittsbedingungen gegeben, Berechnung TCLASS |
FQEL |
Vorgabe elektrischer Antriebsleistung Wie im Elternprofil (Unterprofil nur optional) Ausdruck =0: berechnet aus Q7N und Kennlinie Q7/Q7N= f(M4/M4N) =1: von außen (PIN 7) |
MQEL |
Faktor für Anteil elektrischer Antriebsleistung, die in die Wärme umgewandelt wird |
MIA |
Anteil der Falschluft an MOUTGAS |
MIATMIX |
Anteil der Falschluft, der für TMIX136 relevant ist |
FLOSS |
Vorgabe Wärmeverlust Wie im Elternprofil (Unterprofil nur optional) Ausdruck =0: Vorgabe durch DQLR |
DQLR |
Wärmeverlust relativ (bezogen auf die gesamte zugeführte Wärme außer chemisch gebundene Energie) |
QLA |
Absoluter Wärmeverlust |
FREV
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Vorgabe Mühlendrehzahl Wie im Elternprofil (Unterprofil nur optional) Ausdruck =0: aus Kennlinie REV/REVN=f(M4/M4N) =1: von außen an Anschluss PIN 10 |
RXH2OBN |
Restfeuchte Feinmahlgut nominal |
FTNI
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Einheit für Berechnung von TCLASS/TCLASSN in CL_12 Wie im Elternprofil (Unterprofil nur optional) Ausdruck =0: Celsius |
MOUTGASN |
Massenstrom Gas am Austritt (nominal) |
VOUTGASN |
Volumenstrom Gas am Austritt (nominal) |
TCLASSN |
Sichtertemperatur (nominal) |
M4N |
Massenstrom Rohmalgut (nominal |
Q7N |
Elektrische Antriebsleistung (nominal) |
REVN |
Drehzahl Mühlenantrieb (nominal) |
Die blau markierten Parameter sind Referenzparameter für den Teillastmodus, die von Ebsilon im Auslegungsmodus berechnet werden. Die Ist-Teillastwerte beziehen sich in den verwendeten Gleichungen auf diese Parameter.Ergebnisse
FCM | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |
FCMEB | ||||||
0 | Ja (FTMIX=0) | Ja (FTMIX=0) | Ja (FTMIX=0) | Ja (FTMIX=0) | Nein | |
1 | Ja (FTMIX=1) | Ja (FTMIX=1) | Ja (FTMIX=1) | Ja (FTMIX=1) | Ja (FTMIX=0) |
CWCB4 |
gerechneter XH2OB-Mindestgehalt vom Rohmahlgut entsprechend RXH2OB-Vorgabe |
CWCB4DIFF |
Diskrepanz zwischen CWCB4 und dem vorgegebenen Wert von XH2OB am Anschluss 4 |
DP12 |
tatsächlicher Druckaufbau |
DP12R |
Referenzdruckaufbau |
Q7CL |
elektrische Antriebsleistung aus Kennlinie |
RXH2OB |
Restfeuchte Feinmahlgut am Austritt |
MOUTGAS |
Massenstrom Gas am Austritt |
MOUTGASCL |
Massenstrom Gas am Austritt aus Kennlinie |
VOUTGAS |
Volumenstrom Gas am Austritt |
QLOSS |
Wärmeverlust |
REVCL |
Mühlendrehzahl aus Kennlinie |
QT |
Vom Traggas an das Mahlgut zur Trocknung übertragene Wärme |
MOMON |
Bezogener Massenstrom Gas am Austritt |
VOVON |
Bezogener Volumenstrom Gas am Austritt |
M4M4N |
Bezogener Massenstrom Rohmahlgut |
TCTCN |
Bezogene Temperatur Sichter |
REVREVN |
Bezogene Mühlendrehzahl |
RTCLASS |
Berechnete Sichtertemperatur |
T2FTCL |
Die Austrittstemperatur T2 aus dem thermodynamischen Gleichgewicht für die gewünschte Sichtertemperatur |
Kennlinie 1 bis 10:: Druckaufbau DP12/DP12N = f (VOUTGAS/VOUTGASN) für verschiedene REV/REVN |
X-Achse 1 VOUTGAS/VOUTGASN 1. Punkt |
Kennlinie 11: Elektrische Antriebsleistung Q7/Q7N = f(M4/M4N) |
X-Achse 1 M4/M4N 1. Punkt |
Kennlinie 12: Restfeuchte Feinmahlgut RXH2OB/RXH2OBN = f(TCLASS/TCLASSN) |
X-Achse 1 TCLASS/TCLASSN 1. Punkt Y-Achse 1 RXH2OB/RXH2OBN 1. Punkt |
Kennlinie 13: Massenstrom Gas MOUTGAS/MOUTGASN = f(REV/REVN) |
X-Achse 1 REV/REVN 1. Punkt |
Kennlinie 14: Drehzahl REV/REVN = f(M4/M4N) |
X-Achse 1 M4/M4N 1. Punkt |
FFU=1 |
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MF2 - Massenstrom Feinmahlgut am Austritt Für FMODE=0: Q7CL = Q7N Für FMODE=1: Q7CL = f(Kennlinie 11) * Q7N P1 - P2 = DP12 (1) Wenn FMOUTGAS=0 Wenn FTMIX = 1 Für alle FMODE M2 = M1 + M3 + M4 + M5+M6 (2) Wenn FCM = 1
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Form 1 |
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