Dimensionierung – Schornstein – Labor
Beschreibung des Projekts
Das Hauptziel dieser Studie ist es, die Leistung von Rauchgaskanälen in Verbrennungssystemen zu verstehen und zu verbessern, mit besonderem Schwerpunkt auf der Reduzierung von Druckverlusten und der Eliminierung von Kondensationsrisiken. Rauchrohre können, wenn sie nicht richtig konstruiert sind, Barrieren in der Strömung schaffen, die den Bedarf an zusätzlicher Leistung erhöhen, um die erforderliche Strömung aufrechtzuerhalten, was zu einer erheblichen Ineffizienz der Energieversorgung führt. Dies ist von entscheidender Bedeutung, da es nicht nur dieBetriebseffizienz, sondern auch die allgemeine Nachhaltigkeit der Systeme beeinflusst.
Darüber hinaus kann dieAnsammlung von Kondenswasser im Inneren von Rohrleitungen zu Korrosionsproblemen führen, die die Lebensdauer der Infrastruktur verkürzen. Dies macht eineeingehende Untersuchung des thermischen und dynamischen Verhaltens von Flüssigkeiten in Rohrleitungen erforderlich, um geeignete Konstruktionslösungen vorschlagen zu können, die diese unerwünschten Effekte minimieren. Letztendlich zielt das Projekt darauf ab, die Sicherheit und Nachhaltigkeit von Rauchgasmanagementsystemen zu fördern.
Entwurf und Berechnung von Druckverlusten in Rauchgaskanälen eines Labors
Jahr
2025
Kunde
Nationales Laboratorium für Metrologie und Tests (LNE)
Lokalisierung
Frankreich
Typologie
Industrieller Prozess
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Reduzierung von Druckverlusten und Kondensation in Verbrennungssystemen
Diagnose der Rauchrohrbelastung für eine optimale Leistung
Wenn die Temperaturen unter den Taupunkt der Rauchgase sinken, kann es zu Kondensation kommen, wodurch sich potenziell korrosive Flüssigkeit ansammelt. Dies kann nicht nur die Rohrleitungen beschädigen, sondern auch die Sicherheit des gesamten Systems gefährden. Industrie- und Regulierungsstandards stellen ebenfalls strenge Anforderungen an die Sicherheit und nachhaltige Leistung, um diese Risiken zu vermeiden. Schließlich können praktische Einschränkungen wiebegrenzter Platz für die Installation der Leitungen,Zugang für Wartungsarbeiten und die Einhaltung lokaler Vorschriften die Gestaltung und Installation der Systeme erheblich beeinflussen.
Technische Kriterien zur Maximierung der Effizienz von Rauchabzügen
Um dieEffizienz und Zuverlässigkeit von Rauchgaskanälen zu gewährleisten, müssen verschiedene technische und gestalterische Kriterien strikt eingehalten werden. Zunächst einmal erfordert die Reduzierung des Druckverlustes ein Design, das einen möglichst sanften und konstanten Rauchfluss bevorzugt, indem es die Winkel der Bögen minimiert und Hindernisse im Strömungsweg vermeidet. Diese strukturelle Optimierung ermöglicht es, den Bedarf an zusätzlicher Energie für die Bewegung des Rauchgases zu begrenzen und somit die Energiekosten zu senken.
Darüber hinaus ist eine angemessene Wärmedämmung unerlässlich, um die Innentemperaturen der Rohrleitung über den für die verschiedenen Rauchgaskomponenten berechneten Taupunktwerten zu halten. Dies hilft, jede Form von Kondensation zu verhindern, die nicht nur die Rohrleitungen beschädigen, sondern auch zu Lecks und unvorhergesehenen Schäden führen könnte. Die Wahl der Materialien ist ebenfalls von entscheidender Bedeutung, da korrosionsbeständige Metalle oder Beschichtungen erforderlich sind, die den potenziell durch Rauchgase verursachten sauren Bedingungen standhalten können.
CFD-Modellierung: Revolution in der Analyse von Rauchgaskanälen
Verbesserung der Leistung von Rauchgaskanälen durch CFD-Technologie
Die numerische Strömungsmodellierung (CFD) ist ein unverzichtbares Werkzeug für diese Studie, da sie analytische Lösungen für die komplexen Herausforderungen des Rauchmanagements bietet. CFD bietet die Möglichkeit, die internen Bedingungen von Rauchgaskanälen genau nachzubilden, was eine detaillierte Visualisierung der Flüssigkeitsströmungen ermöglicht. Mit Hilfe dieser Technologie ist es möglich, die Auswirkungen jedes einzelnen Design-Elements auf den Druckverlust zu bewerten, Konfigurationen zu optimieren, um den Druckverlust zu begrenzen und so dieGesamtenergieeffizienz des Systems zu verbessern. Die Simulationen können auch die Temperaturschwankungen entlang der Rohrwände vorhersagen und so kritische Bereiche identifizieren, in denen das Risiko der Kondensation am höchsten ist.
Durch die Bereitstellung wertvoller Daten über das dynamische Verhalten von Flüssigkeiten ermöglicht CFD die Untersuchung verschiedener Designszenarien vor deren Umsetzung, was den Zeit- und Kostenaufwand für die Entwicklung neuer Anlagen erheblich reduziert. Darüber hinaus ermöglicht die Fähigkeit, die Leistung von Rohrleitungen unter verschiedenen Betriebsbedingungen zu modellieren, die Vorhersage und Abschwächung potenzieller Ausfälle, bevor diese auftreten, und trägt so zur Zuverlässigkeit und Sicherheit des Systems bei.
Strategien zur Optimierung der Leitungswege für eine verbesserte Energieeffizienz
Bei der Planung der Rohrleitungen wurde der Wahl der Route besondere Aufmerksamkeit geschenkt, um den Druckverlust zu minimieren. DieOptimierung des Verlaufs erforderte eine sorgfältige Analyse der möglichen Konfigurationen unter Berücksichtigung der räumlichen Beschränkungen und der inhärenten Eigenschaften der Installationsorte. Bögen wurden so weit wie möglich begrenzt, wobei sanfte Kurven in drei Segmenten spitzen Winkeln vorgezogen wurden, um Turbulenzen zu reduzieren, die den Strömungswiderstand erhöhen. Die Leitungsabschnitte wurden so konzipiert, dass sie einen gleichmäßigen Durchmesser aufweisen und abrupte Verengungen, die zu Engpässen führen könnten, vermieden werden. Außerdem wurde durch die kohärente Anordnung der Rohrsegmente der gesamte Verlauf optimiert, wodurch die Gesamtlänge der Rohre verringert und die mit der inneren Reibung verbundenen Druckverluste reduziert wurden.
Durch die Integration eines CFD-basierten Ansatzes in den Designprozess wurden Simulationen durchgeführt, umdie effizientesten Konfigurationen zu identifizieren, die eine laminare und kontinuierliche Strömung gewährleisten und gleichzeitig die für die Rauchgasabsaugungerforderliche Energie minimieren. Dank dieser Designstrategien erfüllt das vorgeschlagene System nicht nur die gesetzlichen Anforderungen, sondern verbessert auch die Gesamtenergieeffizienz und sorgt so für eine längere Lebensdauer und höhere Effizienz der Anlagen.
Optimierung von Rauchgasen in Rohrleitungssystemen durch EOLIOS
EOLIOS ist bekannt für sein fortschrittliches technisches Fachwissen und seine Fähigkeit, Projekte zur Entwicklung von Rauchgaskanälen mit großer Sorgfalt durchzuführen. Mit seiner reichen Erfahrung in der CFD-Modellierung nutzt EOLIOS die neuesten Technologien zur Analyse und Optimierung von Rauchgasströmen, um sicherzustellen, dass die Rauchgaskanäle effizient sind und die anspruchsvollsten Standards erfüllen. Die Ingenieure und Spezialisten von EOLIOS verfügen über ein tiefgreifendes Verständnis der Fluiddynamik und der thermischen Belastungen, so dass sie innovative und maßgeschneiderte Lösungen anbieten können, die die besten Praktiken der Branche berücksichtigen.
> Weitere Informationen :
Videozusammenfassung der Studie
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