IGF-Projekt Wärmebehandlung in Banddurchlaufanlagen

Definierte Einstellung von Wärmeübergangsprofilen in Sprühdüsenfeldern zur Optimierung der Wärmebehandlung in Banddurchlaufanlagen

For­schungs­stel­len
RWTH Aachen, Insti­tut für Indus­trie­ofen­bau und Wärmetechnik
OvGU Mag­de­burg, Insti­tut für Strö­mungs­tech­nik und Thermodynamik

Lauf­zeit
01.08.2019 – 31.01.2022

Zusam­men­fas­sung

Bei indus­tri­el­ler Fer­ti­gung von hoch­fes­ten metal­li­schen Flach- und Lang­pro­duk­ten in kon­ti­nu­ier­li­chen Anla­gen ist die Abküh­lung im Rah­men der Wär­me­be­hand­lung ein ent­schei­den­der Pro­zess­schritt. Hohe Abkühl­ra­ten kön­nen nur mit einer Was­ser­küh­lung rea­li­siert wer­den. Dazu wird das Was­ser mit Hil­fe von Sprüh­dü­sen zu Trop­fen zer­stäubt. In kon­ti­nu­ier­li­chen Anla­gen wer­den Arrays aus Sprüh­dü­sen ver­wen­det, wobei die Düsen­ke­gel und Auf­treff­be­rei­che der ein­zel­nen Düsen über­lap­pen. In der Fol­ge ent­ste­hen auf der Pro­duk­tober­flä­che kom­ple­xe Strö­mungs­phä­no­me­ne (Was­ser­ber­ge, Ablauf­was­ser, etc.), die den Wär­me­über­gang und die Abkühl­ge­schwin­dig­keit beeinflussen.
Im vor­ge­stell­ten Pro­jekt sol­len die Strö­mungs­phä­no­me­ne und deren Ein­fluss auf den Wär­me­über­gang beschrie­ben wer­den, um anschlie­ßend die Wär­me­über­gän­ge auf der Ober­flä­che defi­niert ein­zu­stel­len. Zur Umset­zung des Pro­jekt­ziels wird ein Ver­suchs­stand des Lehr­stuhls für Ther­mo­dy­na­mik und Ver­bren­nung der Otto-von-Gue­ri­cke Uni­ver­si­tät Mag­de­burg umge­baut. Ziel ist die Bestim­mung der inte­gra­len und loka­len Wär­me­über­gän­ge im Sprüh­dü­sen­feld unter dem Ein­fluss ver­än­der­li­cher Ein­gangs­pa­ra­me­ter. Am Insti­tut für Indus­trie­ofen­bau und Wär­me­tech­nik der RWTH Aachen wird ein Ver­suchs­stand auf­ge­baut, mit dem die Cha­rak­te­ri­sie­rung der Strö­mungs­phä­no­me­ne in kon­ti­nu­ier­li­chen Anla­gen mög­lich ist. Anschlie­ßend wer­den die Erkennt­nis­se bei­der For­schungs­stel­len zusam­men­ge­führt, um im ers­ten Schritt den Ein­fluss der Strö­mung auf den Wär­me­über­gang bestim­men zu kön­nen. Anschlie­ßend wer­den die wich­tigs­ten Ein­fluss­pa­ra­me­ter iden­ti­fi­ziert und im Hin­blick auf eine homo­ge­ne Abküh­lung optimiert.
Damit leis­tet das ange­streb­te For­schungs­vor­ha­ben einen Bei­trag zum bes­se­ren Pro­zess­ver­ständ­nis von Was­ser­küh­lun­gen. Anla­gen­be­trei­bern der Leichtmetall‑, Bunt­me­tall- und Stahl­in­dus­trie ermög­li­chen die ange­streb­ten For­schungs­er­geb­nis­se ihre Pro­duk­te ener­gie- und res­sour­cen­ef­fi­zi­en­ter her­zu­stel­len. Halb­zeug­fer­ti­ger und Dienst­leis­ter in der Wär­me­be­hand­lung pro­fi­tie­ren eben­so wie Anla­gen­bau­er, Anla­gen­bau­zu­lie­fe­rer und Inge­nieur­dienst­leis­ter von ver­bes­ser­tem Pro­zess­ver­ständ­nis und ver­rin­ger­tem Ausschuss.

Das IGF-Vor­ha­ben 20782 BG der For­schungs­ver­ei­ni­gung For­schungs­ku­ra­to­ri­um Maschi­nen­bau e.V. wird über die AiF im Rah­men des Pro­gramms zur För­de­rung der Indus­tri­el­len Gemein­schafts­for­schung (IGF) vom Bun­des­mi­nis­te­ri­um für Wirt­schaft und Kli­ma­schutz auf­grund eines Beschlus­ses des Deut­schen Bun­des­ta­ges gefördert.
Wei­te­re Infor­ma­tio­nen erhal­ten Sie über das For­schungs­ku­ra­to­ri­um Maschi­nen­bau e.V., Lyo­ner Stra­ße 18, 60528 Frank­furt oder info@fkm-net.de