Die Aufgabenstellung
Ein feuchtes Produkt soll unter Vakuum schonend getrocknet werden. Während der Aufheizung ändern sich Masse, Wärmekapazität, Wärmeübergang und Verdampfungsrate; der Prozess ist stark instationär.
Der Apparat sieht außen atmosphärischen Druck und innen Vakuum. Heizmantel, Rührwerk und wiederkehrende Chargen erzeugen zusätzliche Druck-, Temperatur- und mechanische Zyklen. Der Mantel muss daher auf Stabilität und nicht nur auf Innendruck geprüft werden.
Erforderliche Auslegungsdaten
- Chargenmasse, Anfangs- und Endfeuchte
- Lösemittel-/Wasserdampfdruck und Vakuumniveau
- Heizmedium und beheizte Fläche
- Rührbetrieb, Geometrie und Lastspielzahl
Technischer Lösungsweg
Trocknungsabschnitte trennen
Aufheizen, konstante Verdampfungsrate und fallende Trocknungsrate werden getrennt bilanziert.
Wärme- und Stofftransport koppeln
Verfügbare Heizleistung begrenzt die Verdampfung; Produktzustand und Vakuum bestimmen die Siedetemperatur.
Brüdensystem dimensionieren
Maximaler Brüdenstrom bestimmt Leitung, Kondensator und Vakuumsystem.
Vakuumstabilität prüfen
Mantel, Böden und Versteifungsringe werden für Vollvakuum und ungünstige Temperatur nachgewiesen.
Zyklen bewerten
Druck-, Temperatur- und Rührlastwechsel werden für die erwartete Chargenzahl auf Ermüdung geprüft.
Erwartete Ergebnisse
Geeignete SOL-ALPHA-Module
Die Module sind eine fachlich plausible Werkzeugkette. Ihre endgültige Auswahl und Reihenfolge wird bei der späteren konkreten Berechnung anhand des Regelwerks und der Projektrandbedingungen bestätigt.