Analyse der Zerkleinerungswirkung während des Pellettransports von der häuslichen Lagerstätte bis zum Brennraum

Abstract

Die Projektziele wurden erreicht und alle im Antrag aufgestellten Hypothesen konnten überprüft werden. Ziel war die Untersuchung der Zerkleinerung von Pellets von der häuslichen Lagerstätte bis in den Brennraum durch die vorhandenen Transporteinrichtungen. Für diesen Transport werden Schnecken und pneumatische Saugsonden eingesetzt.

Die Materialeigenschaften zweier Pelletsorten wurden für zwei für den Schneckentransport charakteristische Belastungsarten untersucht. Es zeigte sich, dass trotz A1-Zertifizierung die Bruchkraft je nach Sorte um den Faktor zwei variieren kann. Am Versuchsstand für die Brennraum-Förderschnecke führte eine höhere Drehzahl zu moderater Feinanteilbildung, während die Längenverteilung im praxisüblichen Drehzahl-Bereich (5–20 rpm) kaum beeinflusst wurde. Eine Modifikation des Schneckeneinlaufs reduzierte den Pelletbruch signifikant. In Versuchen in realen Pelletkesseln zeigte sich, dass kleine Förderschnecken (40 mm Durchmesser) bei längeren Pellets zu starker Zerkleinerung führen, während kürzere Pellets kaum betroffen waren. Es wurde ein Bruchmodell für Schneckentransport in eine Diskrete-Elemente-Methode (DEM) implementiert. Das Modell konnte das Bruchverhalten numerisch gut abbilden, überschätzte jedoch die Zerkleinerung längerer Pellets im Vergleich zu den Experimenten. Die Simulation zeigte, dass Brüche vor allem im Schneckeneinlauf auftreten, während im Förderrohr in den Experimenten kein Bruch beobachtet wurde. Das Modell kann entsprechend angepasst und erweitert werden.

Bei der Untersuchung von pneumatischen Saugsonden wurden sieben marktgängige Varianten untersucht und mittels 3D-Kamera bewertet.