Experimental study to develop a control system for submersible mixers in biogas plants

• Autorzy: Brehmer M. , Kraume M.

Warianty tytułu

PL

Badania doświadczalne nad rozwojem systemu sterowania mieszadeł w instalacjach biogazu

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

For developing a control system for these agitators, the analysis focused on the rheological characteristics of digestates, the open jet in non-Newtonian fluids and the flow conditions in a biogas reactor. In addition to a clearly visible shear-thinning effect, the viscoelastic proportion of these substrates was also determined. Depending on the stirrer speed and the rheology, the angle of spread varies and a reverse flow can occur directly at the stirrer. Therefore, not only can the position of the stirrer be used to optimise the flow field. The conical spreading of the liquid jet also enhance the mixing process. By using thrust measurements, their suitability as controlled process variables could be demonstrated.

PL

W pracy przedstawiono możliwość sterowania mieszadłami w oparciu o analizę charakterystyki reologicznej odpadów pofermentacyjnych, przepływu w płynach nienewtonowskich oraz warunków przepływu w reaktorach biogazu. W zależności od szybkości mieszania i reologii zmienia się kąt rozprzestrzeniania i możliwy jest przepływ wsteczny bezpośrednio przy mieszadle – oprócz położenia mieszadła również stożkowe rozprowadzanie strumienia cieczy może wzmacniać proces mieszania. Potwierdzono przydatność pomiarów tensometrycznych do kontroli zmiennych procesowych.

Słowa kluczowe

EN

biogas; viscoelastic behaviour; open jet; thrust

PL

biogaz; własności lepkosprężyste; napór

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej im. Tadeusza Kościuszki
• Czasopismo: Czasopismo Techniczne. Mechanika
• Rocznik: 2016
• Tom: Y. 113, iss. 1-M
• Strony: 33--42
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., il., wz., wykr.

Twórcy

autor

Brehmer M.

• Chair of Chemical & Process Engineering, Faculty of Process Sciences, Technical University of Berlin

autor

Kraume M.

• Chair of Chemical & Process Engineering, Faculty of Process Sciences, Technical University of Berlin

Bibliografia

• [1] Vusse V., Vergleichende Rührversuche zum Mischen löslicher Flüssigkeiten in einem 12000m³ Behälter, Chemie-Ing.-Techn., vol. 31(9), 1959, 583-587.
• [2] Wesselingh J. A., Mixing of Liquids in cylindrical storage tanks with side-entering propellers, Chem. Eng. Science, vol. 30, 1975, 973-981.
• [3] Kipke K., Suspension by Side Entering Agitators, Chem. Eng. Process., vol. 18, 1984, 233-238.
• [4] ISO 21630, Pumps – Testing – Submersible mixers for wastewater and similar applications, ISO copyright office, Switzerland 2007.
• [5] Brehmer M., Eppinger T. and Kraume M., Einfluss der Rheologie auf das Strömungsregime in gerührten großtechnischen Biogasreaktoren, Chemie-Ing.-Techn., vol. 84(11), 2012, 2048-2056.
• [6] Brehmer M., Kraume M., Rheological properties of substrates for the biogas production from renewable resources, Progress in Biogas II, conference transcript, FNBB 2011.
• [7] Metzner A.B., Otto R.E., Agitation of Non-Newtonian Fluids, AIChE J., vol. 3, 1957, 3-10.
• [8] Pahl M., Mischen und Rühren: Grundlagen und moderne Verfahren, Hrsg. Matthias Kraume, WILEY-VCH Verlag GmbH & Co KGaA, Weinheim 2003.
• [9] Giesekus H., Sekundärströmungen in viskoelastischen Flüssigkeiten bei stationärer und periodischer Bewegung, Rheologica Acta, vol. 4(2), 1965, 85-101.