Einfluss von Umwälzern im Brennkanal auf den Wärme­übergang und den Energieverbrauch

Wird der Brennkanal vereinfacht als Gegenstromwärmeübertrager betrachtet, kann mathematisch nachgewiesen werden, dass die Verbesserung des Wärmeübergangs zwischen Ofenatmosphäre und Feststoff zur Reduzierung des Energiebedarfs führt. Dies kann mit einer geringeren Temperaturdifferenz zwischen beiden Stoffströmen und der damit verbundenen Verringerung der Ausfahrverluste erklärt werden. Mithilfe von Umwälzern kann zusätzlich zur axialen Hauptströmung eine im Querschnitt wirkende Strömung erzeugt werden, die die effektive Strömungsgeschwindigkeit und somit den konvektiven Wärmeübergang erhöhen kann. Neben der Konvektion wird der Wärmeübergang durch Strahlung und den Wärmewiderstand durch Leitung im Besatz bestimmt. Demnach sind Umwälzer am wirkungsvollsten, wenn sie im niedrigen Temperaturbereich des Brennkanals (bis etwa 500 °C) eingesetzt werden und ein möglichst lockerer Besatz mit Spaltweiten um 20 mm Verwendung findet. Mithilfe von Strömungssimulationen (CFD) werden für typische Produktgruppen wie Dachziegel und Vollziegel die Anordnung von Umwälzeinrichtungen im Brennkanal untersucht und Vorschläge für eine optimierte Strömungsführung gegeben.

M.Sc. Tino Redemann, Otto-von-Guericke-Universität ­Magdeburg

x

Thematisch passende Artikel:

Ausgabe 2013-11

Vorteile von Umwälzern im Brennkanal

Mithilfe von Umwälzventilatoren kann auf relativ einfache Weise eine Verbesserung der konvektiven Wärmeübertragung in Tunnelöfen erreicht werden. Durch die höhere Wärmeübertragung kann u.U. ein...

mehr
Ausgabe 2015-4 M.Sc. Tino Redemann1, Prof. Dr.-Ing. Eckehard Specht1, Dipl.-Ing. Eckhard Rimpel2

Einsatzgrenzen von Umwälzeinrichtungen und deren ­Einfluss auf das Temperatur- und Geschwindigkeitsprofil in Tunnelöfen

1 Einführung Der Einsatz von Umwälzsystemen in Tunnelöfen der keramischen Industrie ist Stand der Technik. Entsprechende Heißgasventilatoren werden handelsüblich bis zu 900?°C angeboten. Bei der...

mehr
Ausgabe 2016-8

Einfluss der Atmosphäre auf den Tunnelofenprozess

Bei der Ziegelherstellung kommt dem Brennprozess eine besondere Bedeutung zu. Er beeinflusst entscheidend die Qualität des Produktes und die Kosten des Gesamtprozesses. Für einen gleichförmigen...

mehr
Ausgabe 2016-4 Forschungsgemeinschaft der Ziegelindustrie

Von (A)rchitektur bis zum (Z)iegelwerk der Zukunft

Am 11. Mai trafen sich die Mitglieder der Forschungsgemeinschaft der Ziegelindustrie e.V. in Berlin, um über neue Forschungsvorhaben zu beraten und sich in drei Strategiegesprächen über...

mehr