Leistungsbestimmung Sinterofen

[achim_ceramist]

Wir benutzen große Elektro-Sinteröfen mit 170kW Anschlussleistung. Wie ist das Verhältnis von Leistungsabnahme durch den Ofen während der Aufheizphase (200K/h) auf eine Temperatur, z.B. 1300°C im Vergleich zur Haltezeit, z.B. 2h auf 1300°C? Wir werden das noch per elektr. Messungen quantifizieren, aber ich wüsste gerne vorab, ob man den „Verbrauch“ während der HZ eher vernachlässigen kann oder ob es durchaus eine wichtige Größe ist. Ich möchte zeigen, welche Vorteile die Verkürzung/Optimierung einer Brennkurve bringt: 20h zu 13h reine Brennzeit. Wer hat so was schon mal physikalisch/mathematisch erfasst?

[Migla]

Hallo,der Verbrauch während der Haltezeit hängt wesentlich davon ab,wie schnell der Ofen wieder Temperatur verliert,d.h.wie oft und wie lange der Ofen wieder an/ausschalten muss,um die Temp.zu halten.Gruß Migla

[fegora]

Die Temperaturkurve während der Aufheizphase und die Dauer der Haltezeit sollten im Wesentlichen vom Brenngut vorgegeben sein. Beide Werte sollten so kurz wie möglich sein - aber lang genug um das gewünscht Ergebnis zu erzielen und das Brenngut nicht zu gefährden.
Die Werte nach unten werden dann von der installierten Leistung und der Isolation bestimmt.

Also: die Zeten nach und nach so lange verkürzen bis das Brennergebnis schlechter wird und dann wieder ein wenig erhöhen.
Nur theoretisch und ohne Versuche geht das nicht.

VG
fegora

[achim_ceramist]

Noch ein Hinweis, wie ich den "Leistungsbedarf" abgeschätzt habe:
Ich habe die Wärmekapazität der Heizphasen quantifiziert, also delta T1 (in K, erste Heizstufe) x delta t1(in h, erste Heizstufe) + delta T2 x delta t2 usw.. Das Ganze multipliziert mit dem Gesamtleistungsbedarf für einen Brand (in KWh).
Jetzt also die Frage, wie ich die Haltezeiten hier noch ins Verhältnis setze und der Summe zuaddiere.
Kann mir jemand folgen, wie mein Ansatz ist...?

Danke!

[fegora]

Nein.
VG
fegora

[jor]

Hallo,
musste mich erst anmdelen um was schreiben zu können... Um den Energiebedarf eines Brandes zu berechnen gibt es zum einen, relativ konstante, zeitinvariante Terme, die sich nur mit einer anderen Ofenbeladung ändern und zeitvariante Terme auf welche sich eine Änderung der Brandkurve auswirkt.

Zeitinvariante Terme:

• Thermische Energie welche durch die Wärmekapazität zugeführt werden muss, damit sich sich der Ofen erwärmt. Durch chemische Reaktionen dürfte die Wärmekapazität nicht ganz konstant sein über die Zeit, da sich die Stoffe ändern. Link
• Reaktionsenthalpien von chemischen Reaktionen, welche wenn sie vollständig abgeschlossen werden immer gleich hoch sind. Link

Zeitvariante Terme:

• Leistungsverlust durch Konvektion (und Abstrahlung) am Ofen, näherungsweise durch das Fouriersche Gesetz beschrieben, wobei die Wärmeleitfähigkeit über die Temperaturdifferenz nicht konstant sein sollte. Link
• Falls Stoffe (Luft) in das Offeninnere eintreten und dorft aufgewärmt werden und wieder entweichen muss dies auch berücksichtigt werden...

Theorie ist schön aber lohnen wird sich das Rausfinden aller Parameter für dich nicht... Deswegen mein Vorschlag, falls möglich:

• Bei einem Brand alle anderen elektrisch varianten Verbraucher ausschalten bei 170 kW dürften das eigentlich nur andere Brennöfen und größere elektrische Maschinen sein.
• Ein Brand durchführen und alle 10 oder 5 Minuten den aktuellen Verbruachszählerstand sowie die Ofentemperatur ablesen und dokumentieren.

Nach dem Brand kannst du dir dann ein Diagramm erstellen wo auf der x-Achse die Temperatur und auf der y-Achse der ermittelte Leistungsbedarf steht. Damit kannst du dann ungefähr sagen wie es sich auswirkt wenn du schneller brennst usw.