Autor: Jakob Barth

Kurzfassung Im Rahmen dieser Arbeit wird eine neue Methode zur Auslegung von dynamischen Filtern fur die dynamische Ober achenltration (Querstromltration) hinsichtlich des stationaren mittleren spezischen Permeatvolumenstroms bei unterschiedlichen Betriebsparametern entwickelt. Sie kann auf verschiedene dynamische Filter angewendet werden, sowohl auf Filterapparate ohne bewegte Teile als auch auf Filtermaschinen mit bewegten Teilen. Die Methode beruht auf der Betrachtung der lokalen Stromungsgroen uber der Filter ache. In den unterschiedlichen dynamischen Filtern werden unterschiedliche Konzepte zur Erzeugung der Uberstromung des Filtermediums durch die zu ltrierende Suspension verwendet. Aufgrund von lokal unterschiedlichen Stromungsgroen stellen sich unterschiedliche stationare lokale spezische Permeatvolumenstrome ein. Die Abhangigkeit der stationaren lokalen spezischen Permeatvolumenstr ome sowohl vom lokalen Filtrationsdruck als auch von der lokalen Wandschubspannung als lokalen Stromungsgroen wird durch ein empirisches Modell beschrieben. Die lokalen Stromungsgroen werden auf geeignete Weise bestimmt. Mittels numerischer Stromungssimulation (CFD) ist auch die Betrachtung von dynamischen Filtern mit komplexen Stromungen moglich. Mit den lokalen Stromungsgroen werden jeweils die stationaren lokalen spezi schen Permeatvolumenstrome uber der Filter ache und der stationare mittlere spezische Permeatvolumenstrom fur den dynamischen Filter bei unterschiedlichen Betriebsparametern berechnet. Die Methode wird durch dynamische Ober achenltrationsversuche mit zwei verschiedenen Stosystemen und zwei verschiedenen Filtermedien an drei verschiedenen dynamischen Filtern uberpruft. Als dynamische Filter werden ein Kanalmodul, ein Zyklonmodul und ein Radial-Scherspaltlter verwendet. Fur alle drei dynamischen Filter ist die Beschreibung der station aren mittleren spezischen Permeatvolumenstrome bei unterschiedlichen Betriebsparametern mit denselben materialspezischen Modellparametern moglich. Damit wird gezeigt, da das Modell fur den stationaren lokalen spezischen Permeatvolumenstrom unabhangig vom Typ des dynamischen Filters ist. Fur die unterschiedlichen Stosysteme konnen jeweils die an einem dynamischen Filter experimentell bestimmten Ergebnisse auf einen anderen ubertragen werden. 9