Zusammenfassung
Bei der Entwicklung der Reaktoren für ein Brenngaserzeugungssystem ist eine Vielzahl an Vorgaben zu erfüllen. Dabei sind zunächst die rechtlichen Anforderungen an die Sicherheit der als Druckgeräte ausgeführten Apparate zu berücksichtigen. Dazu wird ein Einblick in die Auflagen an die Apparate durch die Druckgeräterichtlinie gegeben. Die Reaktoren müssen aber weitere äußere und verfahrenstechnische Randbedingungen erfüllen, um im Zusammenspiel miteinander in einem Brenngaserzeugungssystem optimal zu funktionieren. Aufbauend auf den rechtlichen und verfahrenstechnischen Anforderungen werden exemplarisch die Wandstärken einzelner Bauteile von Apparaten eines Brenngaserzeugungssystems berechnet. Hierzu wird das AD 2000-Regelwerk, ein einfaches FEM-Tool für eine Belastungsanalyse in einem CAD-Programm und eine vollwertige FEM-Software eingesetzt. Die verschiedenen Berechnungsmethoden für die Wandstärken der Bauteile werden gegenübergestellt und nach ihrer Verwendbarkeit und Praktikabilität bewertet. Dies geschieht mit dem Ziel, die Anforderungen durch die Druckgeräterichtlinie einzuhalten. Weiterhin werden einige der verfahrenstechnischen Randbedingungen, denen die Apparate genügen müssen, dargestellt und diskutiert.
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Abbreviations
- CAD:
-
Computergestützte Konstruktion/Computer Aided Design
- CFD:
-
Numerische Strömungssimulation/Computational Fluid Dynamics
- DGRL:
-
Druckgeräterichtlinie
- FEM:
-
Finite Elemente Methode
- GHSV:
-
Raumgeschwindigkeit/Gas Hourly Space Velocity
- Kat:
-
Katalysator
- th:
-
thermisch
- WBl:
-
Werkstoffblatt
Literatur
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Meißner, J., Tschauder, A. (2015). Reaktorentwicklung und Konstruktion. In: Peters, R. (eds) Brennstoffzellensysteme in der Luftfahrt. VDI-Buch. Springer Vieweg, Berlin, Heidelberg. https://doi.org/10.1007/978-3-662-46798-5_6
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