P1.1 - Entwicklung eines Low-Cost PM Sensorenclusters zur Untersuchung des Abscheideverhaltens eines Nassabscheiders

Event
15. Dresdner Sensor-Symposium 2021
2021-12-06 - 2021-12-08
Online
Band
Poster
Chapter
P1. Sensornetzwerke für die industrielle Digitalisierung
Author(s)
F. Reinke, J. Meyer, A. Dittler - Karlsruher Institut für Technologie, Karlsruhe/D, N. Novosel - ESTA Apparatebau GmbH & Co. KG, Senden/D
Pages
115 - 119
DOI
10.5162/15dss2021/P1.1
ISBN
978-3-9819376-5-7
Price
free

Abstract

Durch Fortschritte der metallischen Zerspanungsverfahren (Schleifen, Bürsten, Polieren etc.) kommt es zur Entstehung von submikronen Partikelstäuben, deren Abscheidung immer komplexer wird. Treten alveolengängige Stäube auf (vornehmlich PM1 und PM2,5 Fraktion), bedarf es einer im Prozess integrierten Abscheidung, welche jedoch mit einem zusätzlichen Druckverlust des Gesamtsystems einhergeht und den notwendigen Energieeintrag erhöht. Aus diesem Grund sind neuartige Technologien erforderlich, welche bei minimalem Energieeintrag eine hohe Abscheideeffizienz (im Bereich der submikronen Partikeln) erreichen. Eine Möglichkeit können hierbei nassabscheidende Verfahren mit innovativen 3D-gedruckten Düsengeometrien zur Dispergierung der Waschflüssigkeit bieten. Zur kostengünstigen Beurteilung der Abscheideeffizienz der Partikelfraktionen und zum besseren Verständnis von lokalen Partikelkonzentrationsniveaus können sogenannte Low-Cost PM-Sensoren lokal in den Nassabscheider eingebaut werden. Diese haben sich bereits im Anwendungsfeld der Immissionsmessung und Emmisionscharakterisierung zur Erfassung der zeitlichen und lokalen Partikelkonzentration etabliert. Aufgrund der vorherrschenden Betriebsbedingungen bei der Nassabscheidung kann allerdings die qualitative Aussagekraft der Sensordaten durch zeitlich abweichende Quereinflüsse (z.B: relative Luftfeuchte) beeinflusst werden. Im Zuge dieses Beitrags soll die Methodik zur Entwicklung eines Sensorenclusters Low-Cost PM-Sensoren zur Untersuchung des lokal aufgelösten Abscheideverhaltens in einem Nassabscheider vorgestellt werden. Mit Hilfe der aus dieser Versuchsmethodik gewonnen experimentellen Daten soll zukünftig ein adaptiver Nassabscheider entwickelt werden, welcher sich entsprechend der vorherrschenden Randbedingungen (z.B. Partikelkonzentration, Strömungsverhältnisse) anpasst und somit bei multiplen Betriebspunkten fähig ist, im energieeffizienten Optimum bei maximaler Abscheideleistung betrieben zu werden. Hierzu soll zunächst anhand von theoretischen Grundlagen die zu untersuchende Aerosolstreulichtpartikelmesstechnik erläutert werden. Anschließend folgt eine Vorstellung der verwendeten Partikelmesstechnik. Daraufhin soll die grundlegende Vorgehensweise zur systematischen Charakterisierung der qualitativen Aussagekraft der Sensordaten vorgestellt werden.

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