Dimensionierung von Industrieschornsteinen
Unsere Projekte :
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EOLIOS dimensioniert die Schornsteine von Industrieanlagen
Wir berechnen die vorgeschriebene Höhe der Ableitungen und führen spezielle CFD-Simulationen für die Dimensionierung von Industrieschornsteinen durch.
- Reguläre Höhe
- Untersuchung der Erosion
- Schadstoffwirkungsstudie
- Berechnung von Druckverlusten
- Berechnung des Wärmezugs
- Listenelement
- Widerstandsfähigkeit gegen Wind
- Untersuchung der Umweltverschmutzung
Entwurf und Dimensionierung von industriellen Schornsteinen und Kanälen
Nutzung unseres Fachwissens in der CFD-Simulation für einen optimalen Betrieb Ihrer Anlagen
AlsExperte auf dem Gebiet der CFD-Simulation (Strömungsmechanik) ist unser Unternehmen auf die Dimensionierung von Industrieschornsteinen und Industriekanälen spezialisiert.
Das Design und die Dimensionierung dieser Strukturen sind von entscheidender Bedeutung für den optimalen Betrieb von Industrieanlagen. Wir stellen Ihnen unser Know-how und unsere Erfahrung zur Verfügung, um Sie in dieser wichtigen Phase Ihres Projekts zu unterstützen.
Durch den Einsatz moderner CFD-Simulationssoftware sind wir in der Lage, Flüssigkeitsströmungen in Schornsteinen und Kanälen genau zu modellieren. Dies ermöglicht uns dieAnalyse von Schlüsselparametern wie Luftgeschwindigkeit, Druck, Temperatur und Schadstoffkonzentrationen.
Mithilfe digitaler Modelle können wir reale Betriebsbedingungen simulieren und potenzielle Probleme wie reduzierte Strömungsgeschwindigkeit, Instabilitäten oder Wirbelbildung identifizieren. Durch diese detaillierten Analysen bieten wir optimierte Lösungen für den sicheren und effizienten Betrieb Ihrer Industrieschornsteine und -kanäle.
Welche Regeln sind bei der Dimensionierung eines Industrieschornsteins zu beachten?
Regeln für die Dimensionierung von Schornsteinen
Die Abführung von Verbrennungsabgasen ist ein unerlässlicher Prozessschritt , da sie Auswirkungen auf die Umwelt sowie auf die Sicherheit und den Komfort der Bediener hat. Die korrekte Dimensionierung des Schornsteins ist daher ein entscheidender Schritt und unterliegt gesetzlichen Bestimmungen.
Die Hauptfunktion des Schornsteins besteht darin, als Rauchabzug zu dienen. Dank seiner Höhe erzeugt er einen Unterdruck, der es ermöglicht, die Verbrennungsabgase aus dem Brennraum abzuführen, wenn er an einen Ofen angeschlossen ist.
Die zweite Aufgabe des Schornsteins besteht darin, Verbrennungsabgase möglichst effizient abzuleiten und zu verteilen. Dies geschieht durch eine möglichst hohe Schornsteinkonstruktion, um die Ausbreitung zu fördern und somit die Umweltbelastung zu reduzieren . Ergibt die umwelttechnische Berechnung der (gesetzlich festgelegten) Höhe eine größere Höhe als die für die Abgasabsaugung erforderliche, wird diese größere Höhe genutzt.
Es besteht keine gesetzliche Verpflichtung , aber die Norm NF EN 13084-1 (September 2007 ) empfiehlt, Schornsteine alle zwei Jahre zu überprüfen. Hinsichtlich der Sicherheit der Außenteile ist dies vergleichbar mit der Instandhaltung eines Gebäudes.
Schornsteine, egal ob aus Metall, Beton oder Ziegeln, sind jedoch besonders anfällig für hohe Temperaturen und häufige Säureangriffe durch Abgase . Daher ist es unerlässlich, sie regelmäßig auf Schäden durch diese Angriffe zu überprüfen.
Die wichtigsten Standards, die Sie einhalten müssen
Die wichtigsten Regelungen sind die folgenden:
- Umweltgesetzbuch : Artikel R224-18
- Erlass vom 2. Februar 1998 Artikel 52 bis 63
Zusätzlich zu diesen Texten gibt es weitere Dokumente:
- Norm NF EN 13084-1, September 2007: Freistehende Schornsteine – Teil 1: Allgemeine Anforderungen
- Norm EN 1990 – EUROCODES, März 2003: Strukturelle Eurocodes – Grundlagen der Tragwerksplanung
- Norm EN ISO 14122-1, März 2017: Sicherheit von Maschinen – Permanente Zugangsmittel zu Maschinen.
- Datenblatt Verbrennung
Diese Texte und Normen bieten Richtlinien und Kriterien, die bei der Dimensionierung, Sicherheit und Konformität von Schornsteinen sowie beim Management der Umweltauswirkungen, die mit dem Abzug der Verbrennungsgase verbunden sind, zu berücksichtigen sind.
Gesetzliche Berechnung der Schornsteinhöhe
Die Höhe des Schornsteins wird in Metern anhand von zwei Faktoren bestimmt:
- die Höhe der Schadstoffemissionen in die Atmosphäre
- das Vorhandensein von Hindernissen, die die Ausbreitung der Gase behindern könnten.
Dieses Maß, das nicht weniger als 10 Meter betragen darf, wird im Genehmigungsbescheid gemäß Artikel 53 bis 56 des Erlasses vom 2. Februar 1998 festgelegt, oder es wird auf der Grundlage der Ergebnisse einer Studie der Bedingungen der Gasausbreitung berechnet, die speziell auf den Standort zugeschnitten ist.
Wo
- S wird berechnet als: s = k q/cm für jeden der Hauptschadstoffe, wobei :
- K: ist ein Koeffizient, der 340 für gasförmige Schadstoffe und 680 für Staub beträgt;
- q: ist der theoretische maximale momentane Ausstoß des betreffenden Schadstoffs aus dem Schornstein in Kilogramm pro Stunde;
- cm: ist die maximale Konzentration des Schadstoffs, die aufgrund der Anlage am Boden als zulässig betrachtet wird, ausgedrückt in Milligramm pro Kubikmeter;
- cm: ist gleich cr – co, wobei cr ein in der nachstehenden Tabelle angegebener Referenzwert ist und co der Jahresdurchschnitt der an dem betreffenden Ort gemessenen Konzentration ist.
Korrektur der gesetzlichen Höhe je nach Standort
Für zwei Schornsteine i und j mit den jeweiligen Höhen hi und hj, die gemäß Artikel 54 des Erlasses vom 2. Februar 1998 berechnet wurden, gelten sie als abhängig, wenn die folgenden drei Bedingungen gleichzeitig erfüllt sind:
- Der Abstand zwischen den Achsen der beiden Schornsteine ist kleiner als die Summe ihrer Höhen plus 10 Meter: (hi + hj + 10).
- Die Höhe hi beträgt mehr als die Hälfte der Höhe hj.
- Die Höhe hj beträgt mehr als die Hälfte der Höhe hi.
Auf diese Weise werden alle Schornsteine bestimmt, die von dem betreffenden Schornstein abhängen und deren Höhe mindestens gleich dem Wert von hp ist, der für den Gesamtmassenstrom der betreffenden Schadstoffe und den Gesamtvolumenstrom der von allen diesen Schornsteinen ausgestoßenen Gase berechnet wurde.
Wenn in der Nähe natürliche oder künstliche Hindernisse vorhanden sind, die die Ausbreitung der Gase stören könnten, wird die Höhe des Schornsteins wie folgt korrigiert:
Wenn in der Nähe natürliche oder künstliche Hindernisse vorhanden sind, die die Ausbreitung der Gase beeinträchtigen können, wird die Höhe des Schornsteins korrigiert.
Um dem Erlass vom 2. Februar 1998 zu entsprechen, müssen Industrieschornsteine eine bestimmte Höhe aufweisen.
Die vorgeschriebene Höhe sollte jedoch nicht allein die endgültige Schornsteinhöhe bestimmen. Weitere Kriterien wie Zugstärke, Druckverluste, Verdünnungsdurchfluss und das Risiko einer unbeabsichtigten Verschmutzung müssen berücksichtigt werden.
Untersuchung von Industrienetzwerken durch CFD-Simulation
Optimierung von Industrieschornsteinen durch spezielle CFD-Simulationsstudien
Strömungsmechanische Untersuchungen an Industrieschornsteinen sind unerlässlich für den optimalen Betrieb dieser Anlagen. Als Experten auf dem Gebiet der CFD-Simulation (Fluidmechanik) sind wir auf die Durchführung dieser wichtigen Studien spezialisiert.
Unsere Expertise ermöglicht es uns, verschiedene Studien für Industrieschornsteine durchzuführen, wie z.B. :
– Zugstudie: Wir bewerten die Fähigkeit des Schornsteinsystems, ausreichend Zug für den Abtransport von Rauchgasen zu erzeugen. Mithilfe fortschrittlicher Simulationen berücksichtigen wir Parameter wie Schornsteinhöhe, Abgastemperatur, Temperaturdifferenz zwischen Schornsteininnen- und -außenseite sowie lokale Umgebungsbedingungen.
Berechnung der Druckverluste: Wir analysieren die Druckverluste im Schornstein, die durch die Reibung zwischen den strömenden Gasen und den Schornsteinwänden entstehen. Diese Untersuchung ermöglicht es uns, den für den Zug verfügbaren Druck zu bestimmen und die Schornsteinkonstruktion hinsichtlich Dimensionierung und Materialwahl zu optimieren.
– Erosion durch Staubpartikel in Abgasen: Wir untersuchen die Auswirkungen von Staubpartikeln in Verbrennungsabgasen auf Schornsteinwände. Mithilfe fortschrittlicher Simulationen identifizieren wir gefährdete Bereiche und empfehlen geeignete Schutzmaßnahmen, wie beispielsweise die Verwendung abriebfester Materialien oder Staubabscheider.
– Atmosphärische Ausbreitungsanalyse: Wir analysieren die Ausbreitung von Verbrennungsgasen in der Atmosphäre unter Berücksichtigung der Luftreinhaltebestimmungen. Mithilfe präziser Simulationen bewerten wir die Gasausbreitung aus dem Schornstein unter Einbeziehung der lokalen Wetterbedingungen.
– Analyse der strukturellen Stabilität: Wir beurteilen die Widerstandsfähigkeit des Schornsteins gegenüber äußeren Belastungen wie Wind und Erdbeben. Diese Untersuchung gewährleistet die strukturelle Stabilität des Schornsteins und ermöglicht es uns, gegebenenfalls Änderungen oder Verstärkungen zu empfehlen.
– Taupunktanalyse: In einer industriellen Druckleitung ist die Taupunktanalyse von entscheidender Bedeutung, um festzustellen, ob die in der Leitung vorhandene Feuchtigkeit kondensieren und zu Problemen wie Korrosion oder Eisbildung führen könnte.
Dimensionierung von Industrieschornsteinen mit EOLIOS
EOLIOS Engineering: Ihr zuverlässiger Partner für die Bemessung von Schornsteinen und Industriekanälen, die den Normen und Vorschriften entsprechen.
Unser Expertenteam verfügt über umfassende Erfahrung in der CFD-Simulation und fundierte Kenntnisse der aktuellen Normen und Vorschriften. Wir berücksichtigen alle relevanten Parameter, um Ihnen maßgeschneiderte Lösungen anzubieten, die genau auf Ihre Bedürfnisse zugeschnitten sind.
Durch die Zusammenarbeit mit uns profitieren Sie von führender Expertise, individueller Beratung und umfassender Unterstützung während des gesamten Prozesses der Dimensionierung Ihrer Industrieschornsteine und -kanäle. Unser Ziel ist es, Ihnen zu helfen, die Leistung Ihrer Anlagen zu optimieren und gleichzeitig die Einhaltung der geltenden Umwelt- und Sicherheitsstandards zu gewährleisten.
Bitte kontaktieren Sie uns für weitere Informationen über unsere Dienstleistungen zur Bemessung von Industrieschornsteinen und Industriekanälen. Wir würden uns freuen, Ihr Projekt mit Ihnen zu besprechen und Ihnen Lösungen anzubieten, die auf Ihre spezifischen Bedürfnisse zugeschnitten sind.
Beispiel für eine Studie zur Dimensionierung eines Industrieschornsteins
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Engineering von Datenzentren
EOLIOS Ingénierie wurde ursprünglich in Frankreich gegründet und ist das führende Ingenieurbüro für thermische und lufttechnische Simulationen von Rechenzentren in Europa und der ganzen Welt. Das Unternehmen unterstützt Betreiber, Planer und Bauherren in allen Phasen des Lebens eines Rechenzentrums: Entwurf, Optimierung, Renovierung oder Erweiterung.
EOLIOS Engineering ist ein zuverlässiger Partner, wenn es darum geht, die Verfügbarkeit, Sicherheit und Energieeffizienz von IT-Infrastrukturen zu gewährleisten und gleichzeitig die Herausforderungen der Nachhaltigkeit zu antizipieren, indem es wissenschaftliches Fachwissen, modernste Simulationswerkzeuge und eine genaue Kenntnis des Datenzentrum-Ökosystems kombiniert.
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