Das Projekt "Einsatz von Ingenieurkeramik zur Energieeinsparung in Thermoprozessanlagen mit Gasumwälzung bei höheren Temperaturen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von WS Wärmeprozesstechnik GmbH durchgeführt. Entwicklung keramischer Heißgasventilatoren und Heizregister für den Einsatz in Thermoprozessanlagen mit Gasumwälzung bei Temperaturen bis ca. 1250 Grad C zur Steigerung der Effizienz und zur Energieeinsparung. Bau eines Heizregisters mit verfügbaren keramischen Strahlrohren. Berechnung und Messung von Leistungsgrenzen und Kennfeldern für Heizleistung und Druckverlust. Entwicklung und Bau von regenerativen, keramischen Strahlrohrsystemen. Die Ergebnisse werden in Fachzeitschriften veröffentlicht. Am Ende des Vorhabens steht ein Prototyp eines Heizregisters und ein regeneratives, keramisches Strahlrohrsystem zur Verfügung. Die Umstellung von elektrischer auf brennstoffgebundene Energie leistet einen wesentlichen Beitrag zur Ressourcenschonung und zur CO2-Reduktion. Auch der direkte Einsatz von Biobrennstoffen und Wasserstoff ist möglich.
Das Projekt "Ingenieurkeramik zur Energieeinsparung in Thermoprozessanlagen mit hochintensiver Gasumwälzung bei höheren Temperaturen - Verbundprojekt (Kennwort: KEEP HIGHT)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Hochschule Aachen, Institut für keramische Komponenten im Maschinenbau durchgeführt. Entwicklung keramischer Heißgasventilatoren und keramischer Heizregister für den Einsatz in Thermoprozessanlagen mit Gasumwälzung bei Temperaturen bis ca. 1250 Grad C zur Steigerung der Effizienz und zur Energieeinsparung. Analyse des Kraft- und Wärmeflusses für die zu entwickelnden keramischen Komponenten. Konstruktion der Ventilatoren mit zugehöriger Welle-Nabe-Verbindung. Erstellung von Konzeptstudien, die mit Hilfe von FEM-Simulationen auf ihre Funktionsfähigkeit hin analysiert werden (Synthese von Eigen-, Verbund- und Lastspannungen). Mechanische, thermische und chemische Charakterisierung der Werkstoffe und Bestimmung der Eigen- und Verbundspannungen. Test der Komponenten und Module unter betriebsähnlichen Bedingungen. Das Zusammenwirken von keramischen Ventilatoren mit Gas betriebenen Heizregistern ermöglicht eine Erhöhung des konvektiven Wärmeaustausches. Dadurch eröffnet sich eine Vielzahl von Anwendungen im Bereich der Wärmegutbehandlung z.B. von Gütern mit geringer Emissivität und im Bereich der Hochkonvektionstechnik. Die Umstellung von elektrischer auf fossile Energiequellen leistet einen wesentlichen Beitrag zur Ressourcenschonung und zur CO2-Reduktion.
Das Projekt "Verbundvorhaben der RWTH Aachen: Entwicklung eines CO2-emissionsfreien Kohleverbrennungsprozesses zur Stromerzeugung (OXYCOAL-AC)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Hochschule Aachen, Fachbereich 4, Fakultät für Maschinenwesen, Lehrstuhl und Institut für Technische Mechanik durchgeführt. OXYCOAL-AC/ITM/BP1: 1.) Ziel ist es, die Interaktion von Strömungsturbulenz und Verbrennungschemie detailliert mathematisch zu beschreiben. Der Modellierungsansatz des Flamelet-Konzepts nutzt die Separierung der Skalen von Turbulenz und Chemie aus und ermöglicht bei auch für den industriellen Einsatz tolerablen Rechenzeiten eine detaillierte Beschreibung der Reaktionskinetik und der Schadstoffbildung in einer turbulenten dreidimensionalen Strömung. 2.) Für die Kohleverbrennung in O2-CO2-Atmosphäre muss die charakteristische chemische Kinetik für die Gasphase erarbeitet werden. Die Spezieskonzentrationen, die Zerfallskanäle bei der Oxidation und die Schadstoffentstehung von NOx werden durch detaillierte und reduzierte chemische Mechanismen im Detail aufgelöst. Der Besonderheit des Verbrennungsprozesses im FLOX-Modus, die vom großen Anteil rezirkulierenden Abgases im Brennraum herrührt, soll bei der Aufstellung der Mechanismen besonders berücksichtigt werden. 3.) Die erarbeiteten Kinetiken für Verbrennung und Schadstoffbildung werden in der 2. Bearbeitungsphase als Modul in einen angepassten turbulenten Strömungslöser integriert, der die Brennkammersimulation durchführen soll.
Das Projekt "Ingenieurkeramik zur Energieeinsparung in Thermoprozessanlagen mit hochintensiver Gasumwälzung bei höheren Temperaturen (Kennwort: KEEP HIGHT)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Schunk Ingenieurkeramik GmbH durchgeführt. Entwicklung keramischer Heißgasventilatoren und keramischer Strahlrohre für den Einsatz in Thermoprozessanlagen mit Gasumwälzung bei Temperaturen bis ca. 1250 Grad C zur Steigerung der Effizienz und zur Energieeinsparung. Entwicklung von Fertigungstechniken zur Herstellung von Referenzkörpern und Ventilatorkomponenten aus siliciuminfiltriertem Siliciumcarbid für mechanische Belastungsversuche. Produktion von Ventilator-Rotoren aus Nabe, Schaufeln und Trägerscheiben durch geeignete Verbindungs- und Fügetechnik. Entwicklung von modifizierten Heizrohren und anderen Komponenten für ein keramisches Heizregister. Als Zulieferer der keramischen Komponenten will Schunk Ingenieurkeramik GmbH in Zusammenarbeit mit dem thermischen Anlagenbau neue Anwendungen im Hochtemperaturbereich der industriellen Wärmebehandlungstechnik erschließen.
Das Projekt "Ingenieurkeramik zur Energieeinsparung in Thermoprozessanlagen mit hochintensiver Gasumwälzung bei höheren Temperaturen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von WSP Ingenieurgesellschaft für Wäremetechnik, Strömungstechnik und Prozeßtechnik mbH durchgeführt. Das Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung, der Bau und die Erprobung von Heißgasventilatoren in keramischer Bauweise für den Einsatz in Thermoprozessanlagen bei sehr hohen Einsatztemperaturen bis 1250 Grad C. Geometrische Gestaltung der Ventilatorlaufräder im Hinblick auf deren strömungstechnische Anforderungen sowie Überprüfung der Bauteile auf Prüfständen in kaltem Zustand und unter Betriebsbedingungen. Insbesondere die Reduzierung des Energieverbrauchs, die Erhöhung des Produktdurchsatzes sowie die Steigerung der Produktgüte sollen im Fall eines erfolgreich abgeschlossenen Vorhabens das gewünschte Endergebnis des Verbundprojektes darstellen. Dazu kommen neue Anwendungen, die bisher durch die Nichtverfügbarkeit der keramischen Komponenten und Systeme nicht oder nur unwirtschaftlich realisiert werden können.