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Gegenstromprinzip (Verfahrenstechnik)

aus Wikipedia, der freien Enzyklopädie
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Der Gegenstrom ist ein grundlegendes Prinzip in der Stoff- und Wärmeübertragungstechnik (siehe auch Verfahrenstechnik).

Man lässt hierbei zwei Stoffströme, z.B. kalte und warme Luft (im Wärmeübertrager) oder Rauchgas und Waschflüssigkeit (in einer Kolonne) aus unterschiedlichen Richtung aneinander vorbeiströmen und bringt sie derart in Kontakt zueinander, dass zwischen Ihnen der Austausch von Stoff und/oder Wärme möglich ist.

Da durch die Stromführung immer ein Temperaturgefälle (bzw. Konzentrationsgefälle) zwischen den Stoffströmen besteht, ist es (im Idealfall) möglich, nahezu die gesamte Wärme- bzw. Stoffbeladung von einem Stoffstrom auf den anderen zu Übertragen. Dies ist insbesondere in der Trenntechnik und in der Wärmerückgewinnung von überragender Bedeutung.


Wärmeübertrager nach dem Gegenstromprnizip


Rechts im Bild ist ein Wärmeübertrager dargestellt, der nach dem Gegenstromprinzip arbeitet. Der untere Luftstrom sei die Frischluftzufuhr eines Wohnhauses, welche mit der Abluft des selben Hauses vorgewärmt werden soll.

Man kann erkennen, daß die Frischluft während des Durchlaufens des Wärmeübertragers von rechts nach links nach und nach nahezu die gesamte Wärmeenergie der Abluft übernimmt. Am Ende geht nur noch ein (kleiner) Teil der Wärme verloren; dies kann nicht verhindert werden, da zur Wärmeübertragung immer ein enlich großes treibendes Temperaturgefälle notwendig ist (der Wärmeübertrager müsste sonst unendlich lang sein).

Bei einer Stromführung nach dem Gleichstromprinzip könnte höchstens die Hälfte der Wärme zurückgewonnen werden.

Stoffübertragenden Verfahren (thermische Trennverfahren, Membrantrennverfahren, ...) --> völlig analog.