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Entwicklung von Methoden zur Messung der Fließeigenschaften faserartiger Schüttgüter für die Silo- und Prozessoptimierung

IGF-Nr. 19975 N

Forschungsstelle: Technische Universität Braunschweig
Institut für Partikeltechnik
Volkmaroder Straße 4/5
38104 Braunschweig
Projektleiter: Dr.-Ing. Harald Zetzener
Laufzeit: 01.02.2018 - 31.07.2020

Das Fließverhalten faserartiger Schüttgüter kann mit den derzeit verfügbaren Messmethoden nicht zuverlässig bestimmt werden. Mangelnde Möglichkeiten zur Charakterisierung erfordern ein hohes Maß an Erfahrung im Umgang mit diesen Stoffen, welche häufig in KMU nicht vorhanden ist. Dies führt zu Problemen bei der Handhabung und zu Prozessstillständen. Zudem resultiert eine sehr defensive Auslegung von Anlagen und Behältern aufgrund unbekannter Materialparameter in einem unwirtschaftlichen Apparate- und Prozessdesign. Im Rahmen des hier beantragten Forschungsprojektes soll eine Methode entwickelt werden, mit der die Fließeigenschaften länglicher Partikeln zuverlässig gemessen und u.a. zur Auslegung von Behältern und Silos verwendet werden können. Nach der Auswahl der Versuchsmaterialien soll zunächst eine allgemeine Charakterisierung und anschließend eine Kategorisierung anhand verschiedener Merkmale entwickelt werden. Zudem soll ein neues Messgerät konstruiert werden, welches auf die besonderen Anforderungen jener Produkte abgestimmt ist. Die Messprozedur soll dann für die einzelnen Partikelklassen optimiert und die Grenze konventioneller Scherversuche identifiziert werden. Die mit dem neuen Messgerät erzielten Ergebnisse sollen genutzt werden, um etablierte Methoden zu modifizieren oder neue Ansätze für die Siloauslegung faserartiger Schüttgüter zu entwickeln, um eine problemlose Handhabung zu ermöglichen. Ziel ist einerseits, einen neuartigen Schertester als Demonstrator bereitzustellen und andererseits etablierte Verfahren zur Siloauslegung zu modifizieren. Dadurch soll industriellen Nutzern ermöglicht werden, problematische faserartige Schüttgüter reproduzierbar zu charakterisieren und die für die Handhabung notwendigen Prozesse zu optimieren. Langfristig kann dies die Entwicklung neuartiger Prozesse initiieren, durch welche sich vor allem KMU im Geräte- und Anlagenbau gezielter im Markt positionieren und so wirtschaftlicher agieren können.

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BMWi-Logo Das IGF-Vorhaben Nr. 19975 N der Forschungsvereinigung Forschungs-Gesellschaft Verfahrens-Technik e.V., Theodor-Heuss-Allee 25, 60486 Frankfurt am Main wird über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.