IGF-Projekt 18201 N

Vorrichtung zur Messung von großen Volumenströmen bei hohen Einsatztemperaturen in Industrieöfen

For­schungs­stel­len
RWTH Aachen, Insti­tut für Indus­trie­ofen­bau und Wärmetechnik

Lauf­zeit
01.05.2014 — 31.10.2016

Zusam­men­fas­sung
Im Rah­men die­ses Pro­jek­tes ist es gelun­gen, eine kon­ti­nu­ier­lich arbei­ten­de Volu­men­strom­mess­ein­rich­tung für kon­vek­ti­ve Wär­me­be­hand­lungs­an­la­gen zu ent­wi­ckeln. Als Basis die­nen die Erkennt­nis­se aus dem Vor­gän­ger­pro­jekt 16314, in dem eine Volu­men­strom­mess­ein­rich­tung (Mess­kreuz) für Radi­al­ven­ti­la­to­ren mit rück­wärts­ge­krümm­ten Schau­feln bei sym­me­tri­scher Anströ­mung ent­wi­ckelt wur­de. Die neu ent­wi­ckel­ten Mess­nip­pel wer­den eben­falls in der Ein­lauf­dü­se mon­tiert und funk­tio­nie­ren für alle gän­gi­gen Ven­ti­la­tor­ty­pen (radia­le Ven­ti­la­to­ren mit vor­wärts- und rück­wärts­ge­krümm­ten Schau­feln, Trom­mel­läu­fer, Axi­al­ven­ti­la­to­ren).
Dazu wur­den die grund­le­gen­den Strö­mungs­ver­hält­nis­se in der Ein­lauf­dü­se für die vier unter­such­ten Ven­ti­la­to­ren mit einer 5‑Lochsonde ver­mes­sen. Die Ana­ly­se der Strö­mungs­pro­fi­le zeigt, dass es jeweils für Radi­al- sowie Axi­al­ven­ti­la­to­ren eine Mess­po­si­ti­on exis­tiert, an der die Volu­men­strom­mes­sung unab­hän­gig vom Betriebs­punkt durch­ge­führt wer­den kann. Die­se reprä­sen­ta­ti­ve Mess­stel­le wird von der ent­wi­ckel­ten Volu­men­strom­mess­ein­rich­tung ver­wen­det.
Es wur­den vier Mess­nip­pel in der Ein­lauf­dü­se der Ven­ti­la­to­ren ange­bracht. Unter­su­chun­gen in jeweils vier Betriebs­punk­ten der drei Radi­al­ven­ti­la­to­ren zeig­ten, dass die Mess­nip­pel den Volu­men­strom mit hoher Genau­ig­keit mes­sen kön­nen. Auch eine (sehr ungüns­ti­ge) asym­me­tri­sche Anströ­mung beein­träch­tigt die Funk­ti­on der Mess­nip­pel nicht. Der Kali­brier­fak­tor ist für alle unter­such­ten Radi­al­ven­ti­la­to­ren kon­stant.
Die Mess­nip­pel wur­den eben­falls an Axi­al­ven­ti­la­to­ren unter­sucht, dabei soll auch der Fall des Strö­mungs­rich­tungs­wech­sels mit abge­deckt wer­den. Für saug­sei­ti­ge Mes­sun­gen mit Mess­nip­peln in der Ein­lauf­dü­se lässt sich eben­falls ein kon­stan­ter Kali­brier­fak­tor ermit­teln. Für den Ein­satz bei einem Strö­mungs­rich­tungs­wech­sel müs­sen die Mess­nip­pel modi­fi­ziert wer­den. Der Kali­brier­ko­ef­fi­zi­ent hängt in die­sem Fall bei der druck­sei­ti­gen Mes­sung stark von der Lie­fer­zahl ab.
Die Mess­nip­pel wur­den anschlie­ßend erfolg­reich einem Pra­xis­test in zwei rea­len Anla­gen bei Betriebs­be­din­gun­gen unterzogen.

Ver­öf­fent­li­chun­gen im Rah­men des Pro­jek­tes
Kurz­fas­sung des Abschlussberichts

Sträm­ke, S.; Per­kow­ski, D.; Pfei­fer, H.: Mess­son­den zur Volu­men­strom­mes­sung in Ther­mo­pro­zess­an­la­gen, gwi gas­wär­me inter­na­tio­nal, 66 (2017), Nr. 6 Dezem­ber, S. 55–60

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Das IGF-Vor­ha­ben 18201 N der For­schungs­ver­ei­ni­gung For­schungs­ku­ra­to­ri­um Maschi­nen­bau e.V. wur­de über die AiF im Rah­men des Pro­gramms zur För­de­rung der Indus­tri­el­len Gemein­schafts­for­schung (IGF) vom Bun­des­mi­nis­te­ri­um für Wirt­schaft und Ener­gie auf­grund eines Beschlus­ses des Deut­schen Bun­des­ta­ges geför­dert.
Wei­te­re Infor­ma­tio­nen sowie den Abschluss­be­richt erhal­ten Sie über das For­schungs­ku­ra­to­ri­um Maschi­nen­bau e.V., Lyo­ner Stra­ße 18, 60528 Frank­furt oder info@fkm-net.de