Referenzen und Praxiserfahrungen
Beispiel für eine Druckerei:
Modellierung der Trocknung einer frisch bedruckten Papierbahn
Das Trocknermodell wurde zur Optimierung der Prozessparameter entwickelt. Dabei ging es insbesondere um die Anpassung der Zu- und Abluftströme. Das Trocknermodell ist aus mehreren Komponenten der ProcessExcel-Bibliothek zusammengesetzt: Der eigentliche Trocknungsprozess, die Erwärmung der Frischluft/Trocknerluft durch einen Dampf-Luft-Wärmeübertrager und einen Gasbrenner sowie eine Luft-Luft-Mischstelle vor dem Eintritt in den Trockner. Durch Parametervariationen konnte mit dem Modell eine energetisch günstigere Fahrweise des Trockners identifiziert werden, die den Betrieb des Gasbrenners vermeidet.
Vorgefertigte Komponente "Feuerung für gasförmige Brennstoffe" in ProcessExcel als "Gasbrenner" im Prozessmodell
Die durch das Modell darstellbaren Zusammenhänge unterstützen den Anlagenbetreiber, den Trockner abhängig von der Dampftemperatur im Wärmeübertrager optimal zu fahren.
Variation Abluftvolumenstrom: Der Frischluftvolumenstrom in den Trockner (blau) setzt sich aus dem günstigen Anteil aus dem Wärmeübertrager (rot) und dem Teil aus dem Gasbrenner (grau) zusammen.
Energiebilanz um den Trockner: Abhängigkeit der erforderlichen Trockner-Eintrittstemperatur vom Abluftvolumenstrom zur Bereitstellung der Trocknerwärme
Beispiel für Vergasungsprozess
Mit dem Modul "Vergasung Simplex" wird die Vergasung, d.h. die unterstöchiometrische Umsetzung (Lambda < 1) von festen und flüssigen Brennstoffen (BS) unterschiedlicher Zusammensetzung berechnet. Dabei können die Vergasungsparameter Vergasungstemperatur und der Reaktionsdruck vorgegeben werden. Als Reaktionsgas können verschiedene Gasgemische wie z.B. Luft oder andere Gemische oder Einzelgase aus N2, O2 und H2O eingesetzt werden. Außerdem kann der Vergasung zusätzlich zum festen oder flüssigen Brennstoff ein Brenngas (z.B. Zusatzbrennstoff Erdgas) zugeführt werden. Dies ist im Modul durch eine vorgeschaltete Mischung des Brennstoffes fest/flüssig mit dem Brenngas realisiert.
vorgeschaltete Brennstoffmischung
Gesamtmodul "Vergasung simplex" setzt sich zusammen aus der vorgeschalteten Brennstoffmischung und der Vergasungsrechnung
Vergasungsrechnung
Anwendungen:
- Mischung von fest/flüssigem Brennstoff mit gasförmigem Brennstoff
- Vergasungsrechnungen von beliebigen Vergasungsanlagen
Ziel / Berechnungsergebnis:
- Zusammensetzung und Heizwert des brennbaren Gases nach dem Vergasungsprozess abhängig von den Einsatzstoffen und der Vergasungsparameter (Vergasungstemperatur und -druck und der Luftzahl Lambda)
Vorteile durch die Modulanwendung für eine reale Vergasungsanlage:
- Der reale Prozess kann für eine gewünschte Gasqualität hin optimiert werden.
- Dadurch kann man die Vergasungsparameter (eingesetzte Brennstoffe, Vergasungstemperatur, Luftzahl) anpassen, um im Vergasungsprozess die gewünschte Gaszusammensetzung zu erzielen.
Zusammensetzung und Heizwert in Vergasungsrechnung (siehe rote Markierung)
Gaszusammensetzung als Funktion der Vergasungstemperatur (Diagramme im Vergasungsmodul erstellt), am Beispiel von Holzhackschnitzelvergasung mit Luft