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


BMWi_Web_de_WBZDas 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