Dimensionierung – Schornstein – Labor
Dimensionierung eines Schornsteinsystems im Labor
Das Hauptziel dieser Studie ist es, die Leistung von Rauchgaskanälen in Verbrennungssystemen zu verstehen und zu verbessern, mit besonderem Schwerpunkt auf der Reduzierung des Druckverlustes und der Beseitigung des Kondensationsrisikos. Rauchabzüge können, wenn sie nicht richtig konzipiert sind, Barrieren in der Strömung schaffen, wodurch der Bedarf an zusätzlicher Energie zur Aufrechterhaltung der erforderlichen Strömung steigt, was zu einer erheblichen Energieineffizienz führt. Dies ist eine entscheidende Frage, da sie nicht nur diebetriebliche Effizienz, sondern auch die allgemeine Nachhaltigkeit der Systeme beeinflusst.
Darüber hinaus kann dieAnsammlung von Kondenswasser in den Leitungen 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 Rauchmanagementsystemen 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 Flüssigkeiten ansammeln. Dies beschädigt nicht nur die Leitungen, sondern kann 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 die Wartung und die Einhaltung örtlicher 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 eine Konstruktion, die einen möglichst sanften und konstanten Rauchfluss bevorzugt, indem sie die Winkel der Bögen minimiert und Hindernisse im Strömungsweg vermeidet. Diese strukturelle Optimierung ermöglicht es, den Bedarf an zusätzlicher Energie für die Bewegung der Rauchgase zu begrenzen und somit die Energiekosten zu senken.
Außerdem ist eine angemessene Wärmedämmung erforderlich, um die Innentemperaturen der Rohrleitung über den berechneten Taupunktwerten für die verschiedenen Rauchkomponenten zu halten. Dies hilft, jede Form von Kondensation zu verhindern, die nicht nur die Leitungen beschädigen, sondern auch zu Lecks und unvorhergesehenen Schäden führen könnte. Die Wahl der Materialien ist ebenfalls von entscheidender Bedeutung und erfordert korrosionsbeständige Metalle oder Beschichtungen, die so konzipiert sind, dass sie den potenziell durch Rauch verursachten sauren Bedingungen standhalten.
CFD-Modellierung: Revolution in der Analyse von Rauchgaskanälen
Verbesserung der Leistung von Rauchgaskanälen durch CFD-Technologie
Die numerische Modellierung mit Hilfe der Fluiddynamik (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 zu rekonstruieren, was eine detaillierte Visualisierung der Flüssigkeitsströme ermöglicht. Mit dieser Technologie ist es möglich, die Auswirkungen jedes einzelnen Design-Elements auf den Druckverlust zu bewerten, die Konfigurationen zu optimieren, um den Druckverlust zu begrenzen und so diegesamte Energieeffizienz des Systems zu verbessern. Simulationen können auch die Temperaturschwankungen entlang der Rohrwände vorhersagen und so kritische Bereiche identifizieren, in denen das Risiko von Kondensation am größten ist, und es ermöglichen, Interventionen zu testen, ohne die Kosten, die mit der Herstellung und Installation eines physischen Prototyps verbunden sind.
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 der Leitungen 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 Gestaltung der Leitungen wurde besonders auf die Wahl der Route geachtet, um den Druckverlust zu minimieren. DieOptimierung der Route erforderte eine sorgfältige Analyse der möglichen Konfigurationen unter Berücksichtigung der räumlichen Beschränkungen und der inhärenten Merkmale der Installationsorte. Knicke wurden so weit wie möglich begrenzt, wobei sanfte Kurven in drei Segmenten gegenüber spitzen Winkeln bevorzugt wurden, um Turbulenzen zu reduzieren, die den Strömungswiderstand erhöhen. Die Leitungsabschnitte wurden so entworfen, dass sie einen gleichmäßigen Durchmesser aufweisen und plötzliche 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 denEnergiebedarf für den Rauchabzug minimieren. Durch diese 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 seine fortschrittliche technische Expertise und seine Fähigkeit, Projekte zur Entwicklung von Rauchgaskanälen rigoros durchzuführen. EOLIOS verfügt über umfangreiche Erfahrung in der CFD-Modellierung und nutzt die neuesten Technologien zur Analyse und Optimierung von Rauchgasströmen, um sicherzustellen, dass die Kanäle effizient sind und die höchsten Standards erfüllen. Die Ingenieure und Spezialisten von EOLIOS verfügen über ein tiefgreifendes Verständnis der Fluiddynamik und der thermischen Belastungen, was sie in die Lage versetzt, innovative und maßgeschneiderte Lösungen anzubieten, die die besten Praktiken der Industrie beinhalten.
> Weitere Informationen :
Videozusammenfassung der Studie
Videozusammenfassung der Studie
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