Bauteil 85: Elektrofilter

In diesem Thema

Bauteil 85: Elektrofilter

Vorgaben

Leitungsanschlüsse
1	Abgas-Eintritt
2	Abgas-Austritt (gefiltert)
3	Staub- (Abgas-) Austritt (Filtrat)
4	Benötigte Elektrische Leistung

Allgemeines Vorgabewerte Kennlinien Verwendete Physik Bauteilform Beispiel

Allgemeines

Bauteil 85 behandelt die Energie- und Massenbilanzen eines Elektrofilters.
Sie haben die Wahl zwischen vier Berechnungsmodi: Siehe dazu Erläuterungen für FDUST (Vorgabewerte)

Die benötigte elektrische Energie kann aus der normalisierten elektrischen Leistung berechnet werden und wird in die Energiebilanz mit einbezogen.

Beim Elektrofilter wird auch die gasförmige Asche berücksichtigt.

"Norm"-Größen

In der Praxis werden bestimmte Größen häufig auf „Normbedingungen“ bezogen, wobei je nach Kontext unterschiedliche Normen zur Anwendung kommen.

Die Möglichkeiten zur Festlegungen der Normbedingungen (für auf Normbedingungen bezogene Größen) wurden weiter ausgebaut:

Welche Werte für Referenzdruck und Referenztemperatur verwendet werden, wird über den Schalter FNORM gesteuert:

EBSILON Standard (1 bar, 15°C)
DIN 1343 (1.01325 bar, 0°C, oft genutzt für Nm3)
ISO 2533 (1.01325 bar, 15°C)
DIN 1945 (1 bar, 20°C)
1bar, 0°C
1.01325bar, 20°C (deutsche TA Luft)
14.696psia, 60°F (oft für SCF (standard cubic feet) verwendet)
auch die Möglichkeit der
• Vorgabe der Referenzbedingungen durch Messwerte vom Typ „Referenzdruck“
(FTYP=13) und „Referenztemperatur“ (FTYP=26),
und es kann auf die Normierung verzichtet werden:
• Nutzung des aktuellen Drucks und der aktuellen Temperatur der Leitung

Eine Übernahme der Referenzwerte aus den allgemeinen Einstellungen ist nicht sinnvoll, da sonst auf einem anderen Rechner andere Ergebnisse herauskommen können.

Der Schalter FNORMW entscheidet, ob bei der Bestimmung des Normvolumens nur der trockene Anteil des Gases berücksichtigt werden soll oder der Wasseranteil mitgenommen werden soll.

Der Schalter FNORMO2 ermöglicht eine Umrechnung auf eine Referenz-Sauerstoffkonzentration. Hierbei gibt es folgende Varianten:

• FNORMO2=0: Aktuelle O2-Konzentration wird beibehalten, wobei sich diese Konzentration abhängig von der Einstellung des
                          Schalters FNORMW auf das trockene oder feuchte Rauchgas bezieht.

• FNORMO2=1: Die Referenzkonzentration wird aus den Modelleinstellungen übernommen, wobei sich diese Konzentration abhängig von der Einstellung des
                          Schalters FNORMW auf das trockene oder feuchte Rauchgas bezieht.

• FNORMO2=2: Die Referenzkonzentration wird aus dem Bauteil-Vorgabewert O2REF genommen, wobei sich diese Konzentration abhängig der Einstellung
                          des Schalters FNORMW auf das trockene oder feuchte Rauchgas bezieht.

• FNORMO2=3: Die Referenzkonzentration wird aus den Modelleinstellungen übernommen, wobei sich diese Konzentration immer auf das trockene Rauchgas
                          bezieht, unabhängig vom Schalter FNORMW.

• FNORMO2=4: Die Referenzkonzentration wird aus dem Bauteil-Vorgabewert O2REF genommen, wobei sich diese Konzentration immer auf das trockene Rauchgas
                          bezieht, unabhängig vom Schalter FNORMW.

Hinweis :

Bei diesem Bauteil bezieht sich der Vorgabewert M2DV2N auf die normierte Konzentration (im Auslegungsfall), während der Ergebniswert M2DV2 nicht auf Normbedingungen umgerechnet wurde. Dies wurde geändert: M2DV2 ist die auf Normbedingungen umgerechnete Staubkonzentration am Austritt (im aktuellen Lastfall).

Für die tatsächliche Staubkonzentration wurde ein neuer Ergebniswert RM2DV2 eingeführt.

Vorgabewerte

FDUST	Schalter für die Definition der Filterung Wie im Elternprofil (Unterprofil nur optional) Ausdruck =0: vorgegeben durch den Gesamtabscheidegrad M3M1N =1: vorgegeben durch die Staubaustrittskonzentration M2DV2N =2: Staubkonzentration im Abgas, berechnet aus der Geometrie (ACOLL, MAXFGB, ACTFGB) - "Formel von Deutsch" =-1: Identifikationsmodus. Vorgabe der Staubaustrittskonzentration, Berechnung der benötigten Filterfläche (durch Messpunkt IPSDUSTgegeben)
M3M1N	Gesamtabscheidegrad (nominal), z.B. (Flugasche der Leitung 3) / (Flugasche der Leitung 1)
M2DV2N	Staubaustrittskonzentration (nominal)
IPSDUST	Index der Pseudomessstelle für Vorgabe der Staubaustrittskonzentration (nur im Identifikationsmodus)
ACOLL	Filterfläche
SIZCON	Konstante (dust sizing constant) in der modifizierten "Formel von Deutsch"
MAXFGP	Maximale Anzahl der Filterflächen, die in Betrieb sein können
ACTFGP	Tatsächliche Anzahl der Filterflächen, die in Betrieb sind
QM2D	Spezifische elektrische Leistung, z.B. benötigte elektrische Leistung bezogen auf den Flugaschemassenstrom
DP12N	Druckabfall zwischen Leitung 1 und 2 (nominal)
FMODE	Berechnungsmodus Auslegung / Teillast Wie im Elternprofil (Unterprofil nur optional) Ausdruck =0: GLOBAL =1: Lokale Teillast (d.h. immer Teillast-Modus,auch wenn global eine Auslegungsrechnung durchgeführt wird)
FNORM	Schalter zur Festlegung einer Kombination aus Referenzdruck und Referenztemperatur Wie im Elternprofil (Unterprofil nur optional Ausdruck =0: EBSILON Standard (1bar, 15°C) =1: DIN 1343 (1.01325bar, 0°C, oft genutzt für Nm3) =2: ISO 2533 (1.01325bar/14.696 psia, 15°C/59°F, oft für SCM (standard cubic meter) verwendet) =3: DIN 1945 (1bar, 20°C) =4: 1bar, 0°C (beim Leitungsergebnis MGNM3 verwendet) =5: 1.01325bar, 20°C (deutsche TA Luft) =6: 14.696psia, 60°F (oft für SCF (standard cubic feet) verwendet) = -1: Messwerte für Referenzdruck und -temperatur verwenden = -2: nicht normieren sondern aktuelle Werte für Druck und Temperatur verwenden
FNORMW	Handhabung des Wassers bei Norm-Konzentration Wie im Elternprofil (Unterprofil nur optional Ausdruck 0: Aktuellen Wassergehalt beibehalten ("nass") 1: Wasseranteil nicht berücksichtigen ("trocken")
FNORMO2	Schalter zur Definition des Skalierens auf O2-Referenzkonzentration Wie im Elternprofil (Unterprofil nur optional) Ausdruck =0: Aktuelle O2-Konzentration beibehalten (keine Skalierung) =1: Auf molare O2-Konzentration aus Modelleinstellungen skalieren =2: Auf molare O2-Konzentration im Vorgabewert O2REF skalieren =3: Auf trockene molare O2-Konzentration aus Modelleinstellungen skalieren =4: Auf trockene molare O2-Konzentration im Vorgabewert O2REF skalieren
O2REF	Referenz-O2-Konzentration (molar)
M1N	Eintrittsmassenstrom (nominal)
V1N	Spezifisches Volumen am Eintritt (nominal)
T1N	Rauchgastemperatur am Eintritt (nominal)

Die blau markierten Identifikationswerte sind Referenzwerte für den Teillastmodus. Die Ist-Teillastwerte beziehen sich auf die in den Gleichungen verwendeten Werte.

Kennlinien

Kennlinie 1, CM3M1 : Anteil der heraus gefilterten Asche M3M1/M3M1N = f (M1/M1N)

     X-Achse       1          M1/M1N                         1. Punkt
                          2          M1/M1N                         2. Punkt
                        .
                        N         M1/M1N                         letzter Punkt

     Y-Achse       1          M3M1/M3M1N               1. Punkt
                          2          M3M1/M3M1N               2. Punkt
                        .
                      N         M3M1/M3M1N               letzter Punkt

Verwendete Physik

Gleichungen

Auslegungsfall

(Simulationsschalter:

GLOBAL = Auslegungsfall

und

FMODE = GLOBAL)

F = 1.0

ZWIP = 1.0

Teillastfall

(Simulationsschalter:

GLOBAL = Teillast

oder

FMODE = Lokale Teillast)

FDUST = 0 oder 1

F = (M1/M1N)** 2*(V1/V1N)

ZWIP = f(M1/M1N) aus Kennlinie

FDUST = 2 oder -1

F = (M1/M1N) ** 2*(V1/V1N)

ZWIP = 1-EXP(SIZCON*ACOLL/(VX(1)*DX(1)))**0.5
(Formel von Deutsch)

Alle Betriebsfälle

P2 = P1 DP12N * F (1)
P3 = P2 (2)

SUM1: Summe aller Feststoffanteile in Leitung 1

DQ = QM2D*SUM1 *M1
H4 = DQ                                                                             (3)
H11 = H1+DQ/D1
T2 = f(H11,P1)
T3 = T2
H2 = f(T2,P2)                                                                       (4)
H3= f(T3,P3)                                                                        (5)

if FDUST=0 then
M3 = M3M1N*ZWIP*SUM1*M1 (6)

else if FDUST=1 then
      VX2N: Spezifisches Volumen in Leitung 2 unter normalisierten Bedingungen
      M3 = SUM1*M1-M2DV2N*ZWIP*VX2N*M2                       (6)

else if FDUST=2 then
      M3=ZWIP*SUM*M1                                                        (6)

else if FDUST= -1 then
      ACOLL = VX(1) * DX(1)/SIZCON*
                   *(LOG((DX(2)*D2DV2)/(DX(1)*SUM1)))**2.0
      D2DV2 aus Pseudomessstelle gegeben durch IPSDUST
      M3=ZWIP*SUM*M1                                                        (6)

endif

M2 = M1-M3 (7)

Massenanteile nach der Massenbilanz der Bauteile

Bauteilform

Form 1

Beispiel

Klicken Sie hier >> Bauteil 85 Demo << um ein Beispiel zu laden.

Siehe auch

Abscheider

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