Effusionsbasierte Innendämmung von Hochtemperaturleitungen

Kurzfassung

Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit einer neuartigen effusionsbasierten Innendämmung von Hochtemperaturleitungen in thermischen solar-hybriden Kraftwerken. Dabei soll ein Kaltgasstrom die Rohrwände aktiv kühlen. Die Effusionsdämmung soll im Labormaßstab getestet werden. In der Arbeit wird ein Prüfstand für die Effusionsdämmung konzipiert und konstruktiv umgesetzt. Es sollen mehrere Prototypen mit verschiedenen Konzepten für die effusionsbasierte Innendämmung getestet werden. Die Effusionsluft wird dabei von einem Kompressor bereit gestellt und strömt über Rohranschlüsse in die Prototypen. Das Heißgas für den Hauptstrom wird in einer separaten Lufterhitzereinheit erzeugt. Die Aufgabe bei der Konzipierung ist es, im Rahmen der Möglichkeiten realistische Bedingungen im Prüfstand zu schaffen, um die Funktionalität der effusionsbasierten Innendämmung zu bestätigen oder sie zu widerlegen. Die Teststrecke wird bei einem maximalen Überdruck von 0,5 bar betrieben und es können Heißgastemperaturen von bis zu 1100 �C bei einem Luftmassenstrom von 33 g/s dargestellt werden. Die eingesetzte Messtechnik ermöglicht eine Bilanzierung der von den Massenströmen transportierten latenten Wärme zur Bewertung der Effusionsvarianten. Ziel bei der Erprobung wird es sein, einen Prototypen zu finden, der mit einem wirtschaftlich darstellbaren Effusionsmassenstrom für eine gleichmäßige Temperatur des Außenrohrs sorgt. Im Idealfall kann der Netto-Verlustwärmestrom im Vergleich zu einer normalen Innendämmung aus mikroporösen Dämmstoffen reduziert werden.