Glashütte an der Loire
In wenigen Worten
EOLIOS Ingénierie lieferte einen Überblick über die thermo-lufttechnischen Bedingungen der verschiedenen Phänomene, die in der Glasfabrik von Veauche in Verbindung mit den Prozessen der Öfen und IS-Maschinen auftreten.
Glashütte an der Loire
Jahr
2020
Kunde
O-I
Lokalisierung
Frankreich
Typologie
Glaswaren
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Hauptziele der Mission
Die größte Herausforderung für Glashütten ist die Optimierung der thermo-lufttechnischen Ströme. Das Glas, das aus den Öfen kommt, muss richtig gekühlt werden, während gleichzeitig eine angemessene Arbeitsumgebung für die Arbeiter gewährleistet werden muss. Für diesen Auftrag stellte das EOLIOS-Team sein Fachwissen in der Glastechnik zur Verfügung, um die thermisch-aeraulischen Phänomene, die durch die verschiedenen Herstellungsschritte bei sehr hohen Temperaturen induziert werden, zu validieren und das Designbüro bei der Beherrschung dieser Phänomene zu unterstützen.
Erstellen des digitalen Zwillings
Für diese Studie wurde der gesamte Standort Veauche mit einer 3D-Software nachgebildet. Durch die 3D-Reproduktion der Stätte entsteht ein digitaler Zwilling. Damit die CFD-Studie korrekt ist, gibt sie das gesamte Luftvolumen, die Architektur des Gebäudes sowie die IS-Öfen und -Maschinen originalgetreu wieder.
Darüber hinaus berücksichtigen die Ergebnisse zahlreiche physikalische Phänomene wie Strahlungstemperaturen der Wände, Wärmezug aus dem Herstellungsprozess, Winddruck, Lage und Eigenschaften von Luftströmungswiderständen sowie das Vorhandensein mechanischer Systeme, die Luft umwälzen.
Durch die Erstellung eines sehr detaillierten digitalen Zwillings können wir sehr genaue Berechnungen durchführen und so potenzielle thermische Probleme schnell erkennen. Indem wir diese Ergebnisse aus einer globalen oder lokalen Perspektive analysieren, können wir mögliche Probleme vorhersagen und innovative Lösungen entwickeln, die sich an die verschiedenen identifizierten Komplikationen anpassen.
Beschreibung der IS-Maschinen
IS-Maschinen sind Maschinen zur Formung von Glas. Zu Beginn wird die Maschine über einen Verteilerkanal, den sogenannten Feeder, mit Glas aus dem Vorbecken versorgt. Die Rolle des Feeders besteht darin, das Glas mit der von der Formmaschine benötigten Temperatur zum Verteiler zu bringen und gleichzeitig eine gleichmäßige Temperatur über den gesamten Glasquerschnitt zu gewährleisten.
Aufgrund der sehr hohen Temperaturen, die in diesen Maschinen herrschen, sind sie neben den Öfen ein wesentlicher Punkt der Studie. EOLIOS beabsichtigt , die Wärme- und Luftströme in der Umgebung dieser Maschinen zu untersuchen, da die natürliche Belüftung durch Luftschächte und die Wärmeabgabe von Glas gewährleistet ist.
Diese Maschinen kommen mit den Arbeitern in Berührung, daher müssen die Arbeitsbedingungen der Arbeiter beachtet werden.
Wichtigste Ergebnisse
Bei den CFD-Simulationen konzentrierte sich das EOLIOS-Team auf die natürliche Belüftung der Glasfabrik sowie auf die Temperaturen im Inneren der Fabrik. Zunächst konnte EOLIOS feststellen, dass die Dachädikula mit Temperaturen um die 50°C überhitzt war. Es ist daher notwendig, dass dieser im oberen Bereich über Lüftungsfenster verfügt, um zu verhindern, dass sich die warme Luft dort staut.
Diese Analyse hat auch den Hauptmotor für die Luftbewegungen im Gebäudevolumen aufgezeigt. Die Luftmassen werden durch den Wärmezug(Kamineffekt) und die Belüftung des Prozesses in Bewegung gesetzt.
Anschließend behandelte die Studie den Fall der thermo-lufttechnischen Strömungen von IS-Maschinen. Bei der derzeitigen Konfiguration des Gebäudes und dem Fehlen natürlicher Öffnungen erscheint dies nicht optimal. Außerdem wurde eine Studie zur Schadstoffdiffusion durchgeführt, um zu überprüfen, ob die Fettdämpfe der IS-Maschinen ordnungsgemäß abgesaugt werden. Diese wurde als den Sicherheitsstandards entsprechend befunden.
Studie zur Entfernung von Verschmutzungen aus IS-Maschinen - 3D-Viewer
Die Vorteile der CFD-Simulation für Glashütten
Die numerische Simulation bietet neue Möglichkeiten für Designbüros. Dies ermöglicht die Vorhersage einer Vielzahl von Szenarien und damit die Beherrschung aller Unwägbarkeiten, die mit einem schlechten Design verbunden sind. Im Fall von Glashütten ermöglicht die multiphysikalische Modellierung die Berücksichtigung der Gesamtheit der Phänomene, die den thermo-lufttechnischen Flüssen zugrunde liegen.
Mithilfe seiner Rechenserver können die Modelle von EOLIOS in kurzer Zeit vollständig und mit hoher Genauigkeit simuliert werden. Darüber hinaus ermöglicht die Erfahrung von EOLIOS im Bereich der allgemeinen Lufttechnik unserem Team, innovative und relevante Lösungen bei Überhitzungsproblemen vorzuschlagen. Die Implementierung von CFD-Simulationen in Ihren Designprozess bedeutet jedoch, dass Sie auf Experten für Strömungsmechanik, Wärmetechnik und numerische Simulationen zurückgreifen, um sicherzustellen, dass in Zukunft keine Probleme auftreten.
Videozusammenfassung der Studie
Unsere CFD-Engineering-Studien simulierten die Wärme- und Luftübertragung, die in der Umgebung der Glasfabrik stattfindet. Dazu gehört die Bewertung der Temperaturen undLuftgeschwindigkeiten in den verschiedenen Bereichen der Glasfabrik sowie der Drücke, der Verschmutzungsrate und des CO2-Gehalts. CFD-Simulationen wurden auch verwendet, um die Luftqualität in der Glasfabrik zu bewerten und die Schadstoffwerte im Innen- und Außenbereich zu schätzen. Dies kann dabei helfen, festzustellen, ob das Belüftungssystem effizient genug ist, um akzeptable Schadstoffwerte aufrechtzuerhalten.
Schließlich konnte EOLIOS den Entwurf der natürlichen Lüftungsöffnungen im Rahmen der Erweiterung und Sanierung der Fabrik durchführen.
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