Einsatzgrenzen von Umwälzeinrichtungen und deren Einfluss auf das Temperatur- und Geschwindigkeitsprofil in Tunnelöfen
Sources/Quellen: Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg, Institut für Strömungstechnik und Thermodynamik
Der Wärmeübergang im Besatz eines Tunnelofenwagens setzt sich aus Konvektion, Strahlung und Wärmeleitung zusammen. Durch eine Modellierung dieses Wärmeübergangs wird das wirksame Einsatzgebiet von Umwälzeinrichtungen erläutert. Es wird gezeigt, welchen Einfluss die Spaltweite im Besatz, die Materialstärke der Ware und der Temperaturbereich eines Brennkanals auf die Steigerung des Wärmeübergangs bei Einsatz einer Umwälzung haben. Mit Hilfe der numerischen Strömungssimulation werden verschiedene Umwälzsysteme untersucht. Deren Auswirkung auf das Temperatur- und Geschwindigkeitsprofil der Ofenatmosphäre werden beispielhaft bei einer Durchströmung eines Besatzpaketes dargestellt.
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 Art der Umwälzung verfolgt jedoch jeder Hersteller ein unterschiedliches Konzept. Grundlegende Untersuchungen über die Wirkung der Umwälzung auf den Wärmeübergang und die Temperaturvergleichsmäßigung in Tunnelöfen sind nicht bekannt.
Wird der Brennkanal vereinfacht als Gegenstromwärmeübertrager betrachtet, kann mathematisch nachgewiesen werden, dass eine Verbesserung des Wärmeübergangs zwischen...
