Industriële digital twins.

CFD-simulatie van glasfabrieken

EOLIOS beschikt over een in Europa unieke vakkennis voor de CFD-simulatie van glasfabrieken. De optimalisatie van de thermische en stromingsstromen is een bepalend element voor de globale efficiëntie van een fabriek.

CFD, een aanpak van optimalisatie en kwaliteit

De productie van morgen moet aan hoge normen voldoen: betere energie-efficiëntie, waarborg van productie, verlaging van de kosten en van de fouten. Er wordt bijzondere zorg besteed aan het waarborgen van de hoogste kwaliteitsnormen, zowel in nieuwe fabrieken als in bestaande fabrieken die aan een doorlopend optimalisatieproces onderworpen zijn. De CFD-simulatie is een nieuwe aanpak van globaal ontwerp die de optimalisatie van glasfabrieken en het bereiken van de doelstellingen mogelijk maakt.

Wat is CFD toegepast op glasfabrieken?

CFD betekent Computational Fluid Dynamics: een mathematische berekening en een weergave van de stromingsdynamiek. Die technologie analyseert de luchtstromen van elke aard en herkent hun gedrag en hun invloed. Als een virtuele windtunnel — zoals in de auto-industrie — maakt zij het mogelijk een glasfabriek in haar geheel te analyseren en te optimaliseren.

De verschillende soorten glasproductie

De glasfabricage omvat meerdere activiteiten: massaproductie van vlakglas (beglazing, voorruiten), van holglas (flessen, tafelglas, laboratoriumbenodigdheden), van glasvezel (isolatie); fabricage van technische glassoorten (lenzen, buizen); en kunstvoorwerpen (vazen, sculpturen, flacons) in glaspasta of kristal. Alle gebruiken ovens om het glas in smeltvorm te verkrijgen, wat blootstelt aan sterke warmte, infraroodstraling en talrijke chemische producten. De fijne modellering van die fenomenen met CFD maakt het mogelijk hun globale invloed op het proces en op de operatoren te onderzoeken.

De CFD-simulatie om de productie te optimaliseren

Het ontwerp van gebouwen voor glasfabrieken of staalindustrie is vaak enkel op ervaring gebaseerd en op de ruimtebehoeften van de machines: het gebouw wordt als een eenvoudige omhulling beschouwd, en de invloed van zijn ontwerp op het proces wordt te laat vastgesteld. Die dimensioneringsfouten kunnen leiden tot een ontoereikende luchttoevoer (systemen, compressoren, afvoer via de statische dakventilatoren) en tot een ongewenste luchtcirculatie in de zones die schadelijk zijn voor het proces. De buitenklimaatomstandigheden (wind, hittegolf) worden ook gesimuleerd, wat een beter comfort van de operatoren waarborgt, zowel in de zomer als in de winter.

CFD-modellering van de fysische fenomenen

• effecten van straling;
• luchtverplaatsingen en van wind;
• verplaatsing van de verontreinigingen;
• dimensionering van de installaties & HVAC;
• risico's op overhitting en brand;
• energieoptimalisatie.

De systemen nauwkeurig ontwerpen

De rook en het stof uit de zwevende grondstoffen stellen de glasarbeiders bloot aan aandoeningen van de luchtwegen. CFD geeft de luchtbeweging weer met inachtneming van de warmte- en massaoverdracht, de gasvormige onzuiverheden en hun verspreiding, en ook de zwevende mechanische deeltjes. Zij maakt het mogelijk de natuurlijke ventilatie en de dimensionering van de statische dakventilatoren nauwkeurig te ontwerpen, met inbegrip van de risico's op overhitting, de luchttoevoer van de compressoren en de afvoer van de verontreinigingen — zonder het proces te storen.

Invloed op de kwaliteit van het product

Verse luchtstromen op de proceslijn

Een hogere kwaliteit van het glas en een lagere afkeur van het eindproduct zijn de doelstellingen van elke glasfabrikant. Glas is gevoelig voor thermische schokken na het vormen: de spanningen en defecten volgen uit een rechtstreeks contact van het warme glas met ongewenste koude luchtstromen. CFD analyseert de invloed van de luchtbewegingen op het eindproduct — fenomenen die bij het ontwerp onzichtbaar zijn maar een grote invloed hebben — en maakt het mogelijk de productielijn, de luchtkwaliteit en het comfort te optimaliseren van de operatoren.

Samenwerkingsinstrumenten die gemakkelijk toegankelijk zijn

Onze modellen worden weergegeven via deelbare interactieve 3D-viewers: opvolging van de smeerverontreinigingen aan de uitgang van de IS-machine, verspreiding van een smeernevel, optimalisatie van de luchtkwaliteit en van het comfort van de operator — toegankelijk voor alle betrokkenen van het project.

Vakgebied: industriële natuurlijke ventilatie

Vakgebied: dimensionering van de statische dakventilatoren