Eclipse Combustion optimiert industrielle Lufterhitzer mit Gasbrennern


Diese Konstruktion vermeidet Druckverluste. So können Gas und Luft optimal gemischt und niedrigere Emissionswerte erreicht werden.

May 2007

Eclipse Combustion ist ein international tätiger Hersteller von Gasbrennern für den Einsatz in der Industrie. Die Produkte von Eclipse werden in Anwendungen mit vergleichsweise niedrigen Temperaturen, z.B. in Trocknern und Industrieöfen, eingesetzt, wo Leistung, Effizienz und Zuverlässigkeit besonders wichtig sind. Für einen erfolgreichen Einsatz verlangen die Anwender einen hohen Wirkungsgrad der Verbrennung, damit der Brennstoff vollständig und ohne unnötige Emissionen verbrannt wird, um die Umweltvorschriften einzuhalten.

Eclipse erhielt unlängst den Auftrag, einen großen Lufterhitzer mit Gasbrenner für eine niedrige Betriebstemperatur zu bauen. „Der Kunde benötigte für seine Anwendung eine Temperatur von 500 °C mit einer Temperaturverteilung von ±100°C, die dadurch erreicht werden sollte, dass die 1700 Grad heiße Luft aus dem Eclipse-Brenner mit Kaltluft gemischt wurde", erklärte Ad Heijmans, Entwicklungsleiter bei Eclipse „Die größte Herausforderung lag darin, die heiße und kalte Luft zu mischen, ohne die Flamme zu stark zu kühlen und damit unzulässig hohe Emissionen zu verursachen. Um es noch komplizierter zu machen, musste die gleichmäßige Temperatur so schnell wie möglich in einer möglichst kleinen Kammer mit dem kleinsten möglichen Druckverlust erreicht werden."

Eclipse setzte eine Kombination aus Autodesk Inventor und FloEFD ein, um ein Modell zu konstruieren und sein Verhalten bezüglich der Strömungsdynamik zu simulieren, bevor das Gerät gebaut wurde. „Unser Entwicklungsteam arbeitet mit Inventor und wir wollten die damit erzeugte Geometrie auch zur Simulation einsetzen. Mit FloEFD war das problemlos möglich", so Heijmans.

Während die Entwickler in der Vergangenheit bei der Entwicklung des Systems zusätzliche Reserven vorgesehen hätten, um für alle Eventualitäten gerüstet zu sein, gelang es Heijmans Team, einen Lufterhitzer zu realisieren, dessen Mischkammer kleiner als erwartet war und der die Anforderungen des Kunden zur Temperaturverteilung erfüllt. „Wir konnten mit Hilfe der Simulation einige sonst für die Temperaturregelung erforderliche Teile einsparen", fügt Heijmans hinzu. Der Lufterhitzer wurde schließlich mit einer Temperaturverteilung von ±150 °C gebaut. "Unser Kunde wollte erst eine niedrigere Temperatur, aber wir konnten nachweisen, dass diese Anforderung bei den vorgegebenen Parametern physikalisch nicht machbar war. Nachdem er die Ergebnisse der Simulation gesehen hatte, war er mit der vorgeschlagenen Ausführung sehr zufrieden."

Für die gesamte Entwicklung und Überprüfung wurden nur zwei Monate benötigt. Die meiste Zeit entfiel dabei auf die Kommunikation zwischen Eclipse und dem Kunden, während die eigentliche Überprüfung in nur zwei Wochen abgeschlossen war. Heijmans erklärt diese hohe Geschwindigkeit mit der besonders anwenderfreundlichen Softwareplattform. „FloEFD ist so einfach, dass jeder Ingenieur damit arbeiten kann," lobt Heijmans, der selbst ein Diplom als Verfahrensingenieur für Chemie hat. „Die Ergebnisse sind für jeden Ingenieur, der bereits mit dem Thema vertraut ist, leicht verständlich und auszuwerten. Mit FloEFD können wir nun besser auf die Fragen unserer Kunden antworten, und diese Fähigkeit ist eine willkommene Erweiterung unseres Leistungsangebots."

Überraschenderweise hat sich der Hintergrund für den Einsatz der Simulation unterdessen gewandelt. „Ursprünglich hatten wir in diese Technologie investiert, um aufgetretene Probleme zu lösen. Mittlerweile konzentrieren wir uns darauf, diese Probleme zu erkennen, bevor sie überhaupt auftreten."

Weitere Informationen zu Eclipse Combustion finden Sie unter www.eclipsecombustion.com.

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