EuroWire January 2007

deutsch Steigerung des Brennstoff- Wirkungsgrad eines Fließbett-Glühofens von J Friedman, Ryerson University, Toronto, Kanada, und G Lundy, The ICE Group Ltd, Quebec, Kanada

Einleitung Fließbett-Glühöfen

Diese Ansicht stammt aus einer Forschung im Bereich Wärmeübertragung an eingetauchten Zylindern, die in den letzten Jahrzehnten betrieben wurde. Diese von Saxena 1 zusammengefaßte Studie zeigte deutlich, daß die Wärmeübertragungsrate an einem eingetauchten Zylinder sich jeweils entsprechend der Steigerung der Fließrate erhöhte. Jedoch basierte diese Forschung lediglich auf Versuchen im Zusammenhang mit einer Wärmeübertragung bei Rohren bis zu 12,7mm Dicke oder noch dicker, im Rahmen der zur Energieerzeugung in Kohle-Fließbetten eingetauchten Kesselrohren. Praktisch berichtet keine Studie von kleineren Zylinderabmessungen. Dagegen haben die letzten in der Ryerson University 2 betriebenen Versuche gezeigt, daß diese Tendenz bei kleineren Durchmessern als ca. 10mm

in Fließbetten aus Aluminiumoxid in der Korngrößenauswahl 50-90 (145-330 μ m) senkt. Es wurde tatsächlich gezeigt, daß die Wärmeübertragungsrate bei Drähten in einem Fließbett bei einer Fließrate von über U/U mf > 2 grundlegend konstant bleibt. Dies ist deutlich aus Bild 1 ersichtlich, wo die Ist-Daten für einen 3,18mm (1/8") Draht, der in einem Fließbett mit einer Korngrößenauswahl 60 (250 μ m) eingetaucht ist, dargestellt wurden. Die Abbildung zeigt auch die Korrelation- Vorhersagen für einen gleichgroßen Draht unter den gleichen Bedingungen. der Wärmeübertragung an eingetauchten Rohren im Bereich 25-50mm Durch- messer hergeleiteten Korrelationen 1 können natürlich nicht für eine genaue Vorhersage der Wärmeübertragungsrate an drahtgroßen Zylindern benutzt werden. Eine neue für den Einsatz mit Drähten geeignete Korrelation wurde entwickelt und in 2 wurde darüber ein Bericht gemacht. Eine der Hauptauswirkungen dieser Feststellung liegt darin, daß die Fließrate in einem Fließbett über eine ziemlich große Auswahl variiert werden kann, ohne die Wärmeübertragungsrate bzw. die Produktqualität zu beeinflussen. Alle diese aus den Daten

werden der Stahldrahtindustrie immer beliebter, da sie die beste durchführbare Alternative zu Bleiglühanlagen darstellen, die wegen strenger Umweltauflagen in mehreren Ländern nur noch schwer oder überhaupt nicht mehr installiert werden dürfen. Selbst wenn das Fließbett eine attraktive Alternative zum Blei ist, so bringt es doch einige Einschränkungen mit sich, besonders in Bezug auf Treibstoffverbrauch bei Schwachlasten. sich aus der Überzeugung ergeben, daß der Betrieb des Fließbetts bei einer fixen Fließrateerforderlichist,umsicherzustellen, daß gleichmäßige Wärmeübertrag- ungsbedingungen geschaffen werden. Es schien, daß eine variierende Fließrate die Wärmeübertragungsrate an eingetauchten Drähten beeinflussen würde, was wiederum zu einer variablen Produktqualität führte. in Diese Einschränkungen haben

Bild 1 : Vergleich zwischen Standardkorrelationen und den Angaben der Wärmeübertragung zu einem 3,18mm Draht in einem Fließbett (aus 2 ) ▼

Debatte Die meisten

Fließbetten,

die

für

wärmebehandelte benutzt werden, werden durch drei oder mehrere Kontrollzonen eingestellt. eigenes Temperatursteuersystem, aber in der Regel haben alle Bereiche die gleiche Länge und werden mit denselben, oder fast denselben Temperaturen und Fließraten eingestellt. Drähte Jeder Bereich hat sein

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EuroWire – Januar 2007