أبعاد المدخنة الصناعية – الفرن
في بضع كلمات
نفذت EOLIOS أبعاد مدخنة في مصنع للألمنيوم.
أبعاد الموقد الصناعي - فرن الألمنيوم
سنة
2024
زبون
الألومنيوم دونكيرك
الترجمه
فرنسا
تصنيف
العملية الصناعية
متابعة التصفح:
مشاريعنا الأخرى:
آخر الأخبار:
تحجيم المداخن الصناعية كجزء من تحديث الفرن
أهمية تنفيس غاز المداخن: البيئة والسلامة وراحة المشغل
يعد إخلاء أبخرة الاحتراق أمرا بالغ الأهمية للبيئة والسلامة وراحة المشغل. يخضع تصميم المدخنة للوائح. تعمل المدخنة كمستخرج للمدخنة عن طريق إنشاء فراغ لاستخراج الأبخرة من غرفة الاحتراق. يرفض الأبخرة عن طريق رفعها لتعزيز انتشارها وتقليل تأثيرها البيئي.
لا يوجد شرط قانوني ، لكن المعيار يوصي بإجراء تدقيق كل عامين. تتعرض المداخن لدرجات حرارة عالية وهجوم حمضي ، مما يتطلب مراقبة منتظمة.
واللوائح الرئيسية هي قانون البيئة والمرسوم المؤرخ 2 شباط/فبراير 1998. توفر معايير مثل NF EN 13084-1 و EN 1990 و EN ISO 14122-1 وأوراق بيانات الاحتراق إرشادات لتحديد حجم الآثار البيئية المتعلقة بإخلاء أبخرة الاحتراق وسلامتها والامتثال لها وإدارتها .
وصف المشروع والموقع
توسيع الطاقة الإنتاجية للسبائك: تركيب فرن جديد واستخراج إضافي لغازات المداخن
كجزء من مشروع زيادة الطاقة الإنتاجية للسبائك ، من المتوخى تركيب فرن جديد (رقم 8) بجوار الفرن الحالي (رقم 7). ستبلغ سعة هذا الفرن 65 طنا وسيتم استخدامه لصهر المعادن الصلبة ، وكذلك للحفاظ على المعدن في حالة سائلة للصب في خط إنتاج السبائك.
يعمل الفرنان جنبا إلى جنب لضمان استمرارية الإنتاج. سيتطلب هذا التمديد استخراجا إضافيا لغازات المداخن إلى المكدس الحالي.
يتكون موقع الألومنيوم Dunkerque ، الذي تم بناؤه في عام 1991 ، في البداية من 6 أفران ألمنيوم و 3 وحدات صب ألواح و 1 خط إنتاج سبائك. في عام 2004 ، تم تركيب فرن سابع ، وفي عام 2015 ، تمت إضافة خط إنتاج سبائك ثان. في عام 2022 ، تم تفكيك أول خط إنتاج السبائك. تضم قاعة المسبك الأفران المصطفة بالطول ، مع مهويات لاستخراج الهواء وفتحات لإدخال الهواء النقي.
تحجيم المداخن الصناعية لأفران صهر الألومنيوم: العوامل الرئيسية التي يجب مراعاتها
تحجيم مداخن الاحتراق
يعتمد حجم المكدس الصناعي لأفران صهر الألمنيوم على عدة عوامل ، بما في ذلك:
- معدل تدفق الغاز: يجب حساب معدل تدفق الغاز الناتج عن أفران الصهر بناء على قدرة انصهارها ونوع الوقود المستخدم. سيحدد معدل تدفق الغاز هذا حجم المدخنة اللازمة للسماح بالتهوية الفعالة.
- درجة حرارة التشغيل: تعمل أفران صهر الألمنيوم عادة في درجات حرارة عالية. من المهم التأكد من أن حجم المدخنة يتحمل درجات الحرارة هذه دون تشوه أو تدهور.
- تكوين الدخان: يمكن أن تحتوي الأبخرة الناتجة أثناء صهر الألمنيوم على مركبات ضارة مثل جزيئات الألومنيوم أو انبعاثات الغازات السامة أو منتجات الاحتراق غير الكامل. من المهم تحديد حجم المدخنة وفقا لتكوين الدخان لضمان الإخلاء الكافي ومنع أي تأثير ضار على البيئة.
يتم تحديد ارتفاع المكدس بناء على مستويات انبعاث الملوثات ووجود عوائق يمكن أن تعيق تشتت الغاز. لا يمكن أن يكون أقل من 10 أمتار. يتم تحديد هذا القياس وفقا للمواد من 53 إلى 56 من الأمر المؤرخ 2 فبراير 1998 أو يتم حسابه على أساس نتائج دراسة ظروف تشتت الغاز المتكيفة مع الموقع
التدقيق في الموقع
كاميرا التصوير الحراري
يستخدم CFD لمحاكاة وتحليل سلوك السوائل ، مثل الهواء والماء والغازات وما إلى ذلك ، داخل الفرن ، من أجل فهم ظواهر نقل الحرارة وسرعة التدفق والخلط. من ناحية أخرى ، يتيح التصوير الحراري تصور تغيرات درجات الحرارة باستخدام كاميرات الأشعة تحت الحمراء ، والتي تحول الاختلافات في درجات الحرارة إلى صور حرارية. توفر هذه الصور معلومات قيمة حول المناطق الساخنة والباردة وانحرافات درجة الحرارة في الفرن الصناعي.
مساهمة التكنولوجيا في صناعة الأفران: استخدام CFD والتصوير الحراري لفهم أفضل والتحكم في العمليات الحرارية في الأفران الصناعية.
من خلال الاستخدام المشترك للتصوير الحراري و CFD ، يمكن للمهندسين اتخاذ إجراءات تصحيحية لتحسين كفاءة طاقة الفرن ، وتحسين عمليات الإنتاج ، وتقليل تكاليف التشغيل ، وزيادة الأداء العام إلى أقصى حد. مزايا التصوير الحراري في سياق محاكاة CFD للأفران الصناعية متعددة. يوفر بيانات في الوقت الفعلي وغير جراحية وغير مزعجة عن درجات الحرارة داخل الفرن ، مما يسهل اكتشاف المشكلات المحتملة ، مثل النقاط الساخنة المفرطة أو مناطق التبريد غير الكافية.
بالإضافة إلى ذلك ، يسمح التصوير الحراري الصناعي بتصور واضح ومفهوم لتدرجات درجة الحرارة ، مما يساعد على اتخاذ قرارات سليمة حول تحسين العملية. الغرض من التدقيق الحراري هو تحديد المواقع التي تتركز فيها الحرارة وإنشاء خريطة للمناطق الساخنة والباردة. من المهم ملاحظة أن درجات الحرارة المقدمة تهدف إلى إعطاء تقدير عام بدلا من قياس دقيق.
باختصار ، فإن دمج التصوير الحراري في محاكاة CFD للأفران الصناعية يحسن بشكل كبير من فهم ظواهر نقل الحرارة ويوجه المهندسين نحو تدابير تحسين أكثر كفاءة ودقة. وهذا يؤدي إلى تحسين الأداء وتحسين كفاءة الطاقة وخفض تكاليف التشغيل للشركات.
اختبارات الدخان
الغرض من اختبارات الدخان هو تصور التهوية حول الفرن 7. توفر هذه الاختبارات ، بالإضافة إلى الصور الحرارية ، بيانات إضافية للتحقق من صحة عمليات المحاكاة. نظرا لوجود فتحات مثل إمداد الهواء والفتحات الجانبية للفرن ، من الضروري مراعاة الحجم المحيط بالفرن وظروف الهواء السائدة فيه.
مبدأ تشغيل الفرن
ينقسم تشغيل الفرن إلى عدة مراحل متميزة ، بما في ذلك الصهر والإمساك والتسخين وفتح الأبواب وغيرها من العمليات. يختلف معدل تدفق الغاز خلال هذه المراحل ويتأثر بعدد الأفران العاملة. تعتبر إضافة الفرن 8 بالتناوب لتحقيق معدلات تدفق الغاز اللازمة وفقا للوائح.
محاكاة العقود مقابل الفروقات
محاكاة CFD لتصميم المداخن والقنوات الصناعية
إحدى الطرق الرئيسية التي نستخدمها في نهجنا هي CFD (السائل الحسابي) الديناميات) أو ديناميات الموائع الحسابية. تسمح لنا هذه التقنية الحديثة بتحليل ونمذجة سلوك السوائل ، مثل الغازات أو السوائل أو المعلقات ، باستخدام معادلات رياضية معقدة يتم حلها عن طريق الحساب. نتيجة لذلك ، نحن قادرون على تقديم تنبؤات دقيقة ومفصلة حول الظواهر الحرارية الهوائية ، وتدفقات السوائل ، ونقل الحرارة ، وكذلك انخفاض الضغط.
في الحالة المحددة لتصميم المداخن للأفران الصناعية ، تعد محاكاة CFD مفيدة بشكل خاص لفهم عملية الاحتراق وتحسينها. من خلال دراسة خصائص السائل (على سبيل المثال ، درجة الحرارة والسرعة والضغط) وتفاعله مع المكونات المختلفة للمكدس ، يمكننا تقييم انخفاض الضغط ، أي الضغوط المفقودة أثناء تدفق السائل عبر النظام.
بالإضافة إلى ذلك ، تسمح لنا محاكاة CFD بتحليل ارتفاع الضغط بواسطة السحب الحراري الطبيعي في المدخنة. هذه الظاهرة ضرورية لضمان الاستخراج الفعال لغازات المداخن والغازات ، ببساطة عن طريق استخدام فرق درجة الحرارة بين داخل وخارج المدخنة. من خلال النمذجة المتقدمة لدينا ، يمكننا تحسين تصميم المدخنة لضمان أقصى قدر من السحب الحراري مع تقليل خسائر الضغط.
أخيرا ، ندرس أيضا تآكل الغبار في غازات المداخن ، وهي مشكلة رئيسية في التطبيقات الصناعية حيث يمكن للمواد الكاشطة أن تلحق الضرر بجدران المداخن. باستخدام محاكاة CFD ، نحن قادرون على التنبؤ بالمناطق المعرضة للتآكل ، وتحديد آليات التآكل واقتراح حلول الحماية المناسبة ، مثل استخدام الطلاءات المقاومة أو التغييرات في هندسة المدخنة.
في EOLIOS ، يضمن لك نهجنا الشخصي ومهاراتنا المتقدمة في محاكاة CFD نتائج دقيقة وموثوقة لتصميم مداخن الأفران الصناعية. اتصل بنا اليوم لمناقشة احتياجاتك الخاصة ومعرفة كيف يمكننا مساعدتك في تحسين عملياتك الصناعية.
نموذج 3D
يجب تقوية هيكل السقف محليا للسماح بمرور المدخنة. يتم توفير تعزيز خاص ، في شكل شعاع قطري ، لتسهيل هذا المرور. نظرا لقيود المساحة على السطح ، هناك خمسة خيارات ممكنة لموقع هذا الممر. يفضل استخدام الموضعين 1 و 5 بسبب إمكانية الوصول إليهما وملاءمتهما.
تحجيم القناة
لقد قمنا بتحسين المرفقين والوصلات لتحسين كفاءة التدفق. نهجنا هو قصر كل منعطف على 3 عناصر كحد أقصى للتحكم في تكاليف التنفيذ.
نتائج محاكاة العقود مقابل الفروقات
تم إجراء عمليات محاكاة للسيناريوهين الأكثر تطلبا ، أي طريقة ذوبان الأفران 7 و 8 ، وكذلك طريقة الاحتفاظ بالفرنين 7 و 8. كان الهدف الرئيسي من عمليات المحاكاة هذه هو تقييم سرعات القذف وتدفقات الهواء عند مداخل الهواء فوق نقطة القياس.
تقييم أداء مداخل الهواء لصهر وصيانة الأفران 7 و 8: المحاكاة والتحليلات التفصيلية
تم إجراء عمليات محاكاة للسيناريوهين الأكثر تطلبا ، أي طريقة ذوبان الأفران 7 و 8 ، وكذلك طريقة الاحتفاظ بالفرنين 7 و 8. كان الهدف الرئيسي من عمليات المحاكاة هذه هو تقييم سرعات القذف وتدفقات الهواء عند مداخل الهواء فوق نقطة القياس.
تم إجراء عمليات محاكاة لتقييم أداء مداخل الهواء فوق نقطة القياس في سيناريوهين: ذوبان الأفران 7 و 8 ، وكذلك صيانة الفرنين 7 و 8. كانت أبعاد مداخل الهواء مماثلة لتلك الموجودة في المداخن في الأفران من 1 إلى 6. بالنسبة للمكدس الأول ، أظهرت عمليات المحاكاة أن مداخل الهواء كان لها تأثير محدود على التدفق ، مع معدلات تدفق أقل بكثير من الهدف المحدد. ومع ذلك ، ظلت السرعات عند الخروج من المكدس تتماشى مع الأهداف. في حالة المكدس الثاني ، كان لانخفاض الضغط الناجم عن الانحناءات الحادة في عمود الفرن 8 تأثير سلبي على الغاطس. هذا قلل من مدخلات الهواء الخارجي ، وفي حالة أفران الصهر 7-8 ، عكس اتجاه التدفق. ومع ذلك ، ظل الفرق في توزيع درجة الحرارة بين المكدسين ضئيلا.
