Intensivierung der Trocknung in kontinuierlich betriebenen Trommelkonvektivtrocknern mit Einbauten
Forschungsstellen:
OVGU Magdeburg, Lehrstuhl Thermische Verfahrenstechnik, Prof. Tsotsas
TU Berlin, Fachgebiet Mechanische Verfahrenstechnik und Aufbereitung, Prof. Kruggel-Emden
IGF – Förderummer: 24632 N
Erfüllung: 01.01.2026 – 30.06.2028
Kurzfassung:
Ziel des Vorhabens ist es zur Intensivierung der Trocknung in kontinuierlich betriebenen Trommelkonvektivtrocknern mit Einbauten (Hubschaufeln, Kreuzeinbauten) beizutragen, wie sie häufig auch für holzartige Biomassen aber auch andere Schüttgüter Einsatz finden. Aufsetzend auf Vorarbeiten, in denen der Zusammenhang zwischen Hubschaufeleinsatz, Gestaltung von Kreuzeinbauten und dem eigentlichen Trocknungsfortschritt für diskontinuierlich betriebene Trockner untersucht wurde, erfolgt im Rahmen dieses Vorhabens der Übertrag auf kontinuierlich betriebene Systeme, wie diese auch in der industriellen Praxis weit verbreitet sind. Zusätzlich wird der Frage nachgegangen, inwieweit Einbauten (Hubschaufeln, Kreuzeinbauten) auch in diesen Systemen positiven Einfluss auf das Bewegungs- und Verweilzeitverhalten und damit verknüpft den Trocknungsfortschritt nehmen können. Dazu wird ergänzend zu experimentellen Untersuchungen ein numerischer Simulationsrahmen auf Basis der DEM-CFD eingesetzt und hinsichtlich Coarse Graining (CG) und einer effizienten Abbildung des Trocknungsfortschritts (Trocknungskurven) weiterentwickelt, der es ermöglicht den Trocknungsprozess innerhalb von kontinuierlich betriebenen Konvektivtrommeltrocknern auch für industriell relevante Schüttgutmengen recheneffizient abzubilden. Der Einsatz der CG-DEM-CFD erlaubt es potentiell über die experimentellen Untersuchungen hinaus mittels Parametervariationen den Einfluss zwischen Gestaltung der Einbauten (Hubschaufeln, Kreuzeinbauten), Betriebsbedingungen und Trocknungsfortschritt zu ergründen. Auf dieser Basis können Empfehlungen für die Gestaltung von kontinuierlich betriebenen Konvektivtrommeltrocknern gegeben werden, die dann direkt KMUs zur Verfügung stehen. Diese Gestaltungsrichtlinien bzw. die CG-DEM-CFD kann ebenfalls auf kontinuierliche Trocknungsprozesse einer Vielzahl von anderen Materialien angewendet werden.