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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.

Projekt

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.

Photo de site industriel
Fotografie des Ortes
jumeau numérique du site industriel
Digitaler Zwilling des Standorts
Etude des coefficients de pression - simulation CFD
Untersuchung der Druckkoeffizienten auf Fabrikebene

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.

Maillage CFD - bâtiment four - grande précision - haute densité
Flächennetz des digitalen Zwillings der Fabrik

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 Aufgabe des Feeders ist es, 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. Da diese Maschinen mit den Bedienern in Kontakt kommen, müssen Sie darauf achten, dass die Arbeitsbedingungen der Bediener eingehalten werden.

Aéraulique d'une machine IS
Identifikation des Luftwegs durch die IS-Maschine

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. Denn die Wärmeerzeugung durch den Prozess am Ofen und an den IS-Maschinen erwärmt die Luftmassen, die dann durch den Wärmezug(Kamineffekt) und durch die Prozessbelüftung in Bewegung gesetztwerden.

Etude des panaches de fumée de brulage de graisse simulation CFD - scalaire
Studie zur Entfernung von Verschmutzungen aus IS-Maschinen

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.

Etude des panaches de fumée de brulage de graisse simulation CFD - scalaire
Studie zur Entfernung von Verschmutzungen aus IS-Maschinen

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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