Untersuchung der Trocknungsluftströmung an einer neu entwickelten Geometrie für Dächerschachttrockner

Abstract

Der Dächerschachttrockner wurde in den letzten Jahren hinsichtlich der Trocknungseffizienz, Regelungstechnik und Leistungssteigerung vielfach analysiert. Dennoch besteht erheblicher Optimierungsbedarf bezüglich Energieeffizienz und Gleichmäßigkeit der Trocknung. Zur Analyse des spezifischen Energieverbrauchs und der Homogenität des Trocknungsprozesses wurden thermodynamische Prozesszustände anhand der konventionellen Trocknergeometrie numerisch und experimentell analysiert. Aus den gewonnenen Ergebnissen wurde eine neue Trocknergeometrie entwickelt, mit der eine deutliche Effizienzsteigerung erreicht werden soll. Wie die strömungsmechanische Analyse des ersten Designentwurfs ergab, ist weiterer Entwicklungsbedarf bis zur Praxisüberführung erforderlich. Während im Kernflussbereich in der Trocknermitte gleichmäßige Strömungsbedingungen nachgewiesen werden konnten, ist die Konstruktion in den wandnahen Bereichen zu optimieren. The mixed-flow dryer has been a matter of investigation many times regarding drying efficiency, dryer control, and performance enhancement over the past years. However, there is still considerable demand for optimization in terms of energy efficiency and homogeneity of drying. In order to analyze the specific energy consumption and the homogeneity of the drying process, different thermodynamic process conditions have been investigated for the conventional MFD design using numerical and experimental methods. Based on the results obtained, a novel dryer design has been developed. With this, a considerable increase of efficiency is expected. As the fluid dynamic analysis of the first design draft revealed, further development is required until scaling-up and transfer into practice will be possible. While homogeneous airflow conditions could be demonstrated in the core flow region in the center of the dryer, the configuration must be optimized in the near wall regions.