Konzeptionierung und Konstruktion eines Tropfen- und Eispartikelabscheiders zur Reinigung eines Luftstroms in einer Tiefkühlzelle

Abstract

Um zu bestimmen, wie unterkühlte Tropfen und Partikel zwischen 5 – 150 µm aus einem Luftstrom abgeschieden werden können, werden zehn Abscheiderkonzepte entwickelt und bewertet. Eine Konstruktion ist nicht möglich, da geeignete Abscheiderkonzepte weiterhin für die Funktionalität wichtige Fragestellungen aufweisen. Die Gesamtheit der erstellten Konzepte wird nach ihrem Betriebsverhalten in kontinuierlich und diskontinuierlich arbeitende Abscheider unterteilt. Es wird gezeigt, dass Vorbehandlungen der Phase vor dem eigentlichen Abscheidungsprozess die Herausforderung der Abscheidung unterkühlter Tropfen vereinfachen können. Direktes Erwärmen der Partikel mittels infraroter Strahlung und Beheizung des Abscheiders abseits der Kaltluftströmung erweist sich als aussichtsreich. Eine Kristallisation der unterkühlten Tropfen mittels Ultraschall ist verheißungsvoll, jedoch mangelt es an Versuchen, welche den vorliegenden Anwendungsfall charakterisieren. Die Konzepte Drahtgestrickabscheider im Zweikammersystem, rotierender Gestrickabscheider und Lamellenabscheider mit infraroter Erwärmung erweisen sich als kontinuierliche Abscheider unterkühlter Tropfen und Eispartikel zielführend.