Ermittlung des Schöpf- und Auswurfsverhaltens von Becherwerken mittels Diskreter-Elemente-Methode

Abstract

Der Schöpf- und Entleerungsvorgang sind zwei zentrale Abläufe, die bei der Auslegung von Becherwerken berücksichtigt werden müssen. Aufgrund der Größe realer Anlagen ist besonders die Ermittlung des Schöpfwiderstandes, der während der Füllung der Becher im Becherwerksfuß auftritt, nicht einfach. Zudem besteht das Problem, dass die Kenntnis des Schöpfwiderstandes bereits vor der Realisierung der Anlage notwendig ist, um die Größe des Antriebsmotors auslegen zu können. Gleiches gilt für das Design des Auswurfbereiches. Auch hier sind nach der Fertigstellung der Anlage nur noch geringe Anpassungen möglich. Diese Arbeit widmet sich daher der Simulation des Schöpf- und Entleerungsvorganges von Becherwerken mittels der Diskreten-Elemente-Methode. Zur Einordnung der Simulationsergebnisse werden diese mit den Ergebnissen realer Versuche verglichen beziehungsweise anhand von theoretischen Überlegungen überprüft.

The processes of scooping and discharging are two essential operations, which must be considered during the design process of bucket elevators. Due to the dimensions of real bucket elevators, the measurement of the scooping resistance during the filling process of the buckets is especially difficult. Additionally, it is important to know the scooping resistance before building the plant in order to be able to choose the correct size of the prime motor. The same problem is encountered when designing the discharging area; after the completion of the elevator only small adjustments are possible. This work is therefore devoted to the simulation of the scooping and discharging process of bucket elevators and employs the tools of the Discrete Element Method. The accuracy of the results is proven by theoretical assumptions and by the comparison to results of real experiments.