Pluim verzadigde damp die opstijgt boven een continugietlijn in een staalfabriek
Home/Industriële processen/Projecten/Afvang van verzadigde dampnevel
Project · Industriële processen

Simulatie van de afvang van verzadigde dampnevel op een continugietlijn.

CFD-analyse van verzadigde dampnevel op een continugietlijn in een staalfabriek: audit ter plaatse, 3D-modellering en optimalisatie van de afvang om lekken en productiestilstand weg te nemen.

Project
Dampafvang — Continugieten
Jaar
2026
Opdrachtgever
n.v.t.
Locatie
Brandenburg (Duitsland)
Type
Industriële processen
Een project bespreken

De opdracht van EOLIOS Ingénierie: expertise in CFD-simulatie en afvang van industriële dampnevel

De ingenieurs van EOLIOS, experts in de beheersing van thermisch-luchtzijdige stromingen in de industrie

De expertise van EOLIOS in de CFD-simulatie (Computational Fluid Dynamics) en door optimalisatie van afvang- en industriële ventilatiesystemen is ingezet voor de vraagstukken rond het beheersen van verzadigde dampnevel op een continugietlijn in een staalfabriek. Die verschijnselen, eigen aan processen op hoge temperatuur, leggen zware beperkingen op inzake veiligheid en naar de arbeidsomstandigheden en productiecontinuïteit.

EOLIOS steunt op een erkende ervaring met complexe stromingen in industriële omgevingen, opgebouwd in talrijke opdrachten ter plaatse en CFD-simulaties van installaties met hoge operationele belangen. Die expertise levert betrouwbare, pragmatische en economisch geoptimaliseerde antwoorden, ten dienste van een onderbouwde beslissing.

De kern. Op een continugietlijn in een staalfabriek (Brandenburg, Duitsland) ontsnapte verzadigde dampnevel vol vocht en warmte onder de vloer van de eerste verdieping, met corrosie, zichtverlies en productiestilstand tot gevolg. EOLIOS voerde een audit op locatie uit (metingen, rookproeven, thermografie) en bouwde vervolgens een gekalibreerd 3D-CFD-model van de lijnen en de hal. De simulaties lokaliseren de lekken, de valse luchtinlaten en de stagnatiezones, en tonen aan dat eenvoudige bouwkundige verbeteringen, zonder het afzuigvermogen te verhogen, de onderdruk in de cabines vergroten en de luchtstroming omkeren. Een geavanceerde configuratie brengt de beheersing van de dampnevel tot bijna 100 %.

Dampafvang: een veiligheidskwestie in de industrie

Industriële dampnevel, een belangrijke bron van risico's

De industriële dampnevel vormt een groot multidisciplinair vraagstuk, op het kruispunt van veiligheid van de operators, comfort en luchtkwaliteit, maar ook procescontinuïteit en duurzaamheid van de installaties.

Definitie · Verzadigde dampnevel

Verzadigde dampnevel bestaat uit pluimen lucht met waterdamp op verzadiging, die ontstaan bij contact met de hete brammen. Bij afkoeling condenseert die damp tot fijne, zichtbare druppels die het zicht beperken, de corrosie van metalen oppervlakken bevorderen en zich door de hal verspreiden.

Om te beginnen brengt de dampnevel, vol vocht en daarmee een essentiële factor in elektrochemische corrosie, een risico op materiële schade in de industrie met zich mee. Neerslaand op metalen oppervlakken vormt zij een waterfilm waarin de chemische reacties tussen metaal en zuurstof op gang komen. Die aantasting wordt vaak versneld door in de nevel opgeloste onzuiverheden zoals zouten, zuren of stof, die de geleidbaarheid verhogen en de omgeving licht corrosief maken. Herhaalde blootstelling aan de nevel heeft dan ook cumulatieve gevolgen: corrosie uniforme corrosie, plaatselijke putcorrosie en aantasting van de coatings of de afdichtingen, wat de duurzaamheid en de integriteit van de metalen installaties vermindert.

Vaststelling van de corrosieve dampwolken

Die materiële aantasting vormt een groot risico voor de bedrijfsvoering. Daarnaast brengt de dampnevel ook een risico mee voor de veiligheid en de gezondheid van de werknemers. De combinatie van vocht en warmte veroorzaakt pluimen die het zicht kunnen beperken, de luchtstromen verstoren en de thermische omstandigheden rond de werkzones en de installaties wijzigen. Die verschijnselen kunnen het risico op ongevallen vergroten (beperkt zicht, moeilijke bediening van de installaties) en tot gezondheidsklachten leiden (irritatie, ademhalingsproblemen).

De dampnevel werkt zo als een algemene verstorende factor die de veiligheid, het rendement en de levensduur van de industriële infrastructuur kan verminderen.

Een veiligheidskwestie. Naast de materiële schade beperkt de combinatie van vocht en warmte het zicht en kan zij irritatie en ademhalingsklachten veroorzaken. De dampnevel beheersen betekent in de eerste plaats de operators beschermen die vlak bij de lijn werken.

EOLIOS werd ingeschakeld voor een continugietinstallatie in een staalfabriek in de regio Brandenburg, Duitsland. In dat bedrijf zorgden storingen in het bestaande afvangsysteem voor een aanzienlijke ophoping van dampnevel onder de vloer van de eerste verdieping, met regelmatige productiestilstand tot gevolg. EOLIOS trad op om de werkelijke werking van de installatie in detail te analyseren, de oorzaken van die gebreken vast te stellen en doeltreffende en duurzame oplossingen voor te stellen.

Waarom een beroep doen op CFD?

Om de vraagstukken rond industriële dampnevel te beheersen, geniet vandaag een aanpak de voorkeur die metingen ter plaatse (via een audit) en numerieke stromingsmodellering (CFD, Computational Fluid Dynamics) combineert. CFD geeft een driedimensionaal en dynamisch beeld van de stromingen, onmisbaar om de kritieke zones nauwkeurig aan te wijzen waar warmte en damp zich ophopen, de luchtrecirculatie, het tekort aan afvang bij de bron en de wisselwerking tussen warmtepluimen en ventilatiesystemen. Zo kan de doeltreffendheid van de bestaande voorzieningen kwantitatief worden beoordeeld en worden hun grenzen onder werkelijke bedrijfsomstandigheden duidelijk.

CFD-modellering van de warmtepluimen en de dampnevel

Een van de grootste troeven van CFD is het vermogen om verschillende inrichtingsscenario's virtueel te beproeven of wijzigingen aan de installaties: herpositionering of dimensionering van de afzuigkappen, bijsturing van de debieten, toevoegen van luchtgeleiders, wijziging van de geometrie of van de ventilatiestrategie. Die numerieke verkenning, snel en niet-invasief, maakt het mogelijk meerdere oplossingen objectief te vergelijken, hun prestaties te optimaliseren vóór de uitvoering, en de technische en financiële risico's van proeven ter plaatse sterk te verkleinen.

Bovendien is CFD een instrument voor beslissingsondersteuning dat bijzonder geschikt is om luchtzijdige prestatie en energie-efficiëntie te verzoenen. Het laat toe de gevolgen van de overwogen oplossingen voor het energieverbruik, de thermische balans van het gebouw en het comfort van de operators te voorzien, en draagt zo bij aan een zuiniger en duurzamer ontwerp van de ventilatiesystemen.

Meer weten: wat is CFD-simulatie?

Doelstellingen van het onderzoek

Het gepresenteerde onderzoek had als voornaamste doelen:

  • de thermische en luchtzijdige verschijnselen begrijpen die aan de basis liggen van het ontsnappen van dampnevel;

  • de werkelijke werking van het bestaande afvangnet analyseren;

  • de doeltreffendheid van verschillende verbeterconfiguraties beoordelen;

  • technisch doeltreffende en relevante oplossingen aanwijzen.

Daarvoor is een aanpak toegepast die audit ter plaatse, analyse van de kanaalnetten en numerieke CFD-simulatie combineert.

Bij EOLIOS: een methodiek gebaseerd op observatie en werkelijkheid

Thermisch-luchtzijdige audit ter plaatse

Een audit is rechtstreeks op de continugietlijn uitgevoerd om de verschijnselen onder werkelijke bedrijfsomstandigheden nauwkeurig te karakteriseren. Rond de machine zijn meetcampagnes gehouden om de luchtsnelheden hebben de temperaturen en de luchtvochtigheid te kwantificeren, wat een betrouwbare en representatieve uitgangssituatie opleverde. Ook zijn rookproeven uitgevoerd om de banen van de luchtstromen en de ontsnappingswegen van de dampnevel kwalitatief zichtbaar te maken, en zo de prioritaire lekzones en de storingen van de bestaande afvangvoorzieningen aan te wijzen.

Warmtebeeld van een plaat aan de uitgang van de bram
Warmtebeeld van een plaat aan de uitgang van de bram
Figuur — Warmtebeeld — plaat aan de uitgang van de bram

Naast het verzamelen van gegevens is de audit ter plaatse een sleutelstap om de werkelijke werking van de installatie te doorgronden, in een vaak complexe en veranderende omgeving. Hij confronteert de theoretische schema's en bestaande tekeningen met de werkelijkheid en neemt de invloed mee van de bedrijfspraktijk, de toegangsbeperkingen, de overgangssituaties en de weersomstandigheden, elementen die zelden volledig zijn gedocumenteerd. Die fijne kennis van de locatie is onmisbaar om de waargenomen verschijnselen juist te interpreteren en vereenvoudigende of van de werkelijkheid verwijderde modelaannames te vermijden.

Pluim verzadigde damp die opstijgt boven een continugietlijn in een staalfabriek
Detailbeeld van de installaties van een continugietlijn voor staal met dampemissies
Figuur — Dampnevelpluim van de machine

De waarnemingen ter plaatse uit de audit vormden zo een essentiële basis om het numerieke CFD-model te voeden, te kalibreren en te valideren. Zij waarborgen de samenhang tussen de simulatie en het werkelijke gedrag van het systeem, en versterken de betrouwbaarheid van de resultaten en de relevantie van de voorgestelde oplossingen. De audit ter plaatse is dan ook een onmisbare voorwaarde voor elke duurzame analyse en optimalisatie van vraagstukken rond industriële dampnevel.

Een 3D-modellering die de bestaande situatie weergeeft

De 3D-CFD-modellering steunt op een nauwgezette geometrische basis, opgebouwd uit de bestaande tekeningen aangevuld met de opmetingen en waarnemingen van de audit. Die stap is bepalend, want de kwaliteit en de representativiteit van het model bepalen rechtstreeks de relevantie van de resultaten. Het doel is de luchtwegen, de afzuigtrajecten, de kanaalnetten en hun raakvlakken met de zones waar de dampnevel ontstaat realistisch weer te geven, om de werkelijke werking van de installatie zo goed mogelijk te benaderen. Dat gekalibreerde model vormt een industriële digital twin: een virtuele kopie van de installatie waarmee verbeterscenario's kunnen worden beproefd en hun effect kan worden voorspeld vóór enige uitvoering.

Op basis van de verzamelde gegevens en de aangeleverde documenten ontwikkelde EOLIOS een gedetailleerd 3D-CFD-model met de geometrie van de onderzochte machine, haar directe omgeving en alle installaties die de luchtstroming op de locatie beïnvloeden. Daartoe behoren de ventilatiesystemen, de warmtebronnen, de naburige machines en alle elementen die de stroming hinderen of geleiden, zoals windschaduwen, schermen of stalen constructies.

Het niveau van geometrisch detail wordt zorgvuldig gekozen om om de elementen getrouw weer te geven die de snelheids-, temperatuur- en dampconcentratievelden aanzienlijk beïnvloeden, en tegelijk de secundaire details te vereenvoudigen waarvan de invloed op de stroming verwaarloosbaar is. Dat evenwicht tussen nauwkeurigheid en vereenvoudiging maakt het mogelijk het de rekentijden te beheersen, de numerieke robuustheid van de simulaties te verzekeren en bruikbare resultaten te waarborgen voor de analyse van de verschijnselen en voor de besluitvorming.

Een getrouw CFD-model is zo een sleutelstap om de werkelijke mechanismen van verspreiding en afvang van de dampnevel te begrijpen, de prestaties van de bestaande voorzieningen betrouwbaar te beoordelen en verbeteroplossingen te verkennen in omstandigheden die representatief zijn voor de industriële praktijk.

3D-CFD-model van de continugietlijn
CFD-model van de continugietlijnen
3D-CFD-model van de continugiethal
CFD-model van de continugiethal

Kalibratie van het model op de waargenomen verschijnselen

In de praktijk verloopt de CFD-aanpak volgens een iteratief proces met meerdere opeenvolgende stappen: de opbouw van het geometrische model, het vastleggen van de randvoorwaarden en de eigenschappen, de numerieke oplossing en vervolgens de gedetailleerde analyse van de stromings-, temperatuur- en vochtvelden. Die cyclus wordt aangevuld met een kalibratiefase op basis van de metingen ter plaatse, vóór de iteraties voor het onderzoek van verbeterconfiguraties.

CFD-simulatie van het drukverlies in een industrieel net
Figuur — drukverlies in de kanaalnetten

De kalibratiefase is een sleutelstap in de aanpak, want zij waarborgt de samenhang tussen de simulatieresultaten en het werkelijke gedrag van het systeem. Het doel is de randvoorwaarden en de modelaannames bij te stellen tot een bevredigende overeenkomst tussen de berekende grootheden en de metingen die tijdens de audit ter plaatse zijn gedaan, en de gegevens van de directievoerder.

Die kalibratie steunt op de opbouw van een numeriek model dat de belangrijkste fysische verschijnselen getrouw weergeeft, met name de luchtstroming, de warmteoverdracht en het verloop van de vochtigheid in het onderzochte volume. Het model omvat zowel de interne bronnen van de processen en de installaties als de uitwisseling met de buitenomgeving, met sleutelparameters zoals de afzuigdebieten, de oppervlaktetemperaturen van de elementen, de weersomstandigheden en de mechanismen die de damp doen ontstaan.

Zodra het model is gekalibreerd en gevalideerd, kan het dienen als betrouwbaar voorspellend instrument om de invloed van verschillende wijzigingen te onderzoeken (andere debieten, geometrieën, afvang- of ventilatievoorzieningen) en de nieuwe stromingsdynamica te analyseren in het systeem, ter ondersteuning van de technische besluitvorming.

Karakterisering van het drukverlies in de kanaalnetten

De analyse van het drukverliezen in de afzuigkanaalnetten is een fundamentele stap voor de betrouwbare bepaling van de debieten die werkelijk beschikbaar zijn bij de afvangpunten. In complexe industriële installaties is het totale drukverlies de som van het lineaire drukverlies door de lengte van de kanalen en het plaatselijke drukverlies door sectieveranderingen, bochten, T-stukken, aftakkingen, regelorganen en de mate van vervuiling van de binnenwanden. Die gecumuleerde effecten kunnen leiden tot een drukverlies dat duidelijk hoger ligt dan de oorspronkelijke ontwerpaannames of de nominale waarden die in bedrijf worden gehanteerd.

Definitie · Drukverlies

Drukverlies is de drukval die de lucht ondergaat bij het doorlopen van een kanaalnet: wrijving langs de wanden, bochten, T-stukken, aftakkingen, vervuiling. Overschrijdt het de beschikbare druk van de ventilator, dan zakt het afzuigdebiet in en is de afvang bij de bron niet langer verzekerd.

Een gedetailleerde karakterisering van het net maakt het mogelijk de theoretische ventilatorcurven te toetsen aan de werkelijke bedrijfsomstandigheden, de onevenwichten in de debietverdeling tussen de takken vast te stellen en het verschil te kwantificeren tussen de verwachte en de werkelijk haalbare afvangdebieten. Die stap is onmisbaar om een samenhangende luchtbalans op te stellen, de bedrijfsmarges van de ventilatie-installaties te beoordelen en de structurele beperkingen van het bestaande net.

Binnen de CFD-simulaties maakt die analyse het mogelijk realistische randvoorwaarden en fysisch representatief vast te leggen die overeenstemmen met de werkelijke afzuigcapaciteit van het systeem. Zij is daarmee een essentiële voorwaarde om de geldigheid van de numerieke resultaten te verzekeren, de waargenomen verschijnselen juist te interpreteren en de technische aanbevelingen te baseren op een nauwgezette en kwantitatieve beoordeling van de prestaties van het afzuignet.

Onderzoek van de luchtstroming rond een machine die verzadigde damp voortbrengt

Een vraagstuk van de herkomst van de aangezogen lucht

Het onderzoek toonde aan dat de doeltreffendheid van een afvangsysteem niet alleen afhangt van het beschikbare afzuigdebiet, maar ook van de dynamica van de luchtstromen en hun herkomst. In bepaalde configuraties kan een aanzienlijk deel van de aangezogen lucht uit randzones of niet-kritieke zones komen. Die aanvoer van externe lucht, nauwelijks beladen met nevel of verontreiniging, verlaagt de globale afvangefficiëntie doordat zij een deel van de afzuigcapaciteit opsoupeert zonder bij te dragen aan het wegnemen van de emissies uit de werkelijk betrokken zones.

Die resultaten onderstrepen hoe belangrijk een nauwkeurig ontwerp en een nauwkeurige dimensionering van de afvangsystemen zijn, waarin niet alleen de debieten maar ook de werkelijke luchtcirculatie in de productieomgeving worden meegenomen. Een gerichte beheersing van de stromingen maakt het mogelijk de afzuiging te concentreren op de zones waar de nevel ontstaat, de globale prestatie van de installatie te verbeteren en de energieverliezen te beperken, met veilige en geoptimaliseerde arbeidsomstandigheden voor de operators.

CFD-sporen van de luchtstromen, luchtzijdige analyse
Luchtinlaten in de machine
CFD-sporen van de luchtstromen, luchtzijdige analyse
Luchtinlaten in de machine vanuit de kelder

Gedrag van de dampnevel in de cabines en in de hal

Ter hoogte van de dampcabine tonen de simulaties dat de opgewekte onderdruk vrij klein is. Daardoor ontsnapt een deel van de nevel die bij contact met de hete brammen ontstaat tussen de segmenten en vormt opstijgende pluimen die zich onder de vloer van de eerste verdieping ophopen.

De met nevel beladen lucht moet dan om de vloer heen stromen en dringt binnen in openingen zoals trappen en kanaaldoorvoeren. Dat traject verklaart de aanzienlijke stagnatie onder het platform en de zichtbare nevel in zones ver van de oorspronkelijke bron.

De resultaten van de CFD-simulaties geven die verschijnselen getrouw weer, zowel wat de luchtsnelheden als de thermische stratificatie en de vochtverdeling betreft, wat de relevantie en de betrouwbaarheid van de modellering bevestigt om de stromingen te analyseren en de optimalisatie van de afvangsystemen te sturen.

CFD-sporen van de nevel die om de vloer heen ontsnapt
Sporen — ontsnappende dampnevel
CFD-iso-oppervlak van de zones met warmtelek en condensatie
Iso-oppervlak vochtigheid 95 %

Beoordeling van duurzame en betrouwbare verbeteroplossingen

Effect van eenvoudige bouwkundige verbeteringen

Na de eerste simulaties konden meerdere eenvoudige bouwkundige verbeteringen worden voorgesteld die geen enkele wijziging aan het afvangsysteem vereisen. Zij hebben tot doel het ontsnappen van nevel in de hal te verminderen en zo de afvang bij de machine te verbeteren. Daaruit kwamen meerdere gunstige effecten voort.

Om te beginnen wordt een toename van de onderdruk in de cabines vastgesteld. Een grotere onderdruk verbetert de afvang van de nevel bij de bron doordat de met damp beladen stromen worden aangezogen vóór zij zich in de hal verspreiden. Dat beperkt het weglekken naar aangrenzende zones, vermindert de ophopingen onder de vloeren en verbetert het zicht en de arbeidsomstandigheden van de operators. De maatregel moet wel zorgvuldig worden gedimensioneerd om een optimaal luchtevenwicht te verzekeren en ongewenste gevolgen voor het comfort, de stabiliteit van de stromingen of het energieverbruik te vermijden.

CFD-drukkaart vóór de optimalisatie
Vóór
CFD-drukkaart na de optimalisatie
Na
Figuur — Drukvlak in de dampcabine — Vóór / Na

Die onderdruk gaat gepaard met een omkering van de luchtstroming boven de dampcabines. De overgang van opstijgende warme luchtbanen naar dalende banen verse lucht gaat de natuurlijke opstijging van de nevel tegen en houdt de verspreiding naar de hogere niveaus binnen de perken. Die omkering duwt de met damp beladen stromen naar de afvangzones, verbetert de beheersing van de warmtepluimen en helpt de stromingsomstandigheden rond de cabine te stabiliseren. Zij draagt zo bij aan een merkbaar beter zicht, thermisch comfort en veiligheid in de aangrenzende werkzones.

CFD-sporen van de luchtstromen vóór de optimalisatie
Vóór
CFD-sporen van de luchtstromen na de optimalisatie
Na
Figuur — Stroomlijnen gekleurd naar temperatuur — Vóór / Na

Samen zorgen deze twee elementen ervoor dat het grootste deel van de damp die in de hal vrijkomt door het afzuigsysteem wordt afgevangen. De cabine kan dan het merendeel van de nevel onderscheppen vóór die zich in de omgeving verspreidt. Dat verbetert de globale doeltreffendheid van het systeem aanzienlijk, beperkt het weglekken naar naburige zones en vermindert de belasting van de algemene ventilatie. Zo ontstaat een betere beheersing van de damppluimen, een duurzame verbetering van de arbeidsomstandigheden en een vermindering van de bijbehorende energieverliezen.

CFD-kaart van de vochtverdeling vóór de optimalisatie
Vóór
CFD-kaart van de vochtverdeling na de optimalisatie
Na
Figuur — Relatieve vochtigheid — Langsdoorsnede — Vóór / Na
CFD-kaart van de vochtverdeling vóór de optimalisatie
Vóór
CFD-kaart van de vochtverdeling na de optimalisatie
Na
Figuur — Relatieve vochtigheid — Dwarsdoorsnede tussen twee segmenten — Vóór / Na

Bovendien maakt de betere beheersing van de warmte- en nevelstromen het mogelijk thermische stratificatie van de warme lucht onder het dak te beperken. Die lagere temperaturen in het bovenste deel helpen de constructies en installaties te sparen, condensatie en corrosie te beperken en het algemene thermische comfort van het gebouw te verbeteren. Zij draagt ook bij aan een betere luchtzijdige stabiliteit en kan de ventilatiebehoefte en het bijbehorende energieverbruik verlagen.

CFD-temperatuurkaart vóór de optimalisatie
Vóór
CFD-temperatuurkaart na de optimalisatie
Na
Figuur — Temperatuur — Dwarsdoorsnede tussen twee segmenten — Vóór / Na

Ondanks deze verbeteringen blijft er een lichte nevelontsnapping bestaan bij het verticale deel van de gietlijn. Die blijft echter beperkt en doet geen afbreuk aan de globale doeltreffendheid van de installatie: de resterende stromen worden snel verdund en tasten de bedrijfs- en veiligheidsomstandigheden niet noemenswaardig aan.

CFD-kaart van de vochtverdeling na de optimalisatie
Figuur — Iso-oppervlak vochtigheid 95 % — Na het onderzoek van EOLIOS

Voordeel van complexere verbeteringen

Een geavanceerdere configuratie, die eenvoudige bouwkundige verbeteringen combineert met nieuwe afvangvoorzieningen, is eveneens onderzocht. Die oplossing levert een vrijwel volledige beheersing van de dampnevel op, ook bij het verticale deel van de gietlijn, met een globale doeltreffendheid van bijna 100 %. Zij biedt een maximale prestatie en een grote robuustheid tegenover schommelingen in de bedrijfsvoering, waarbij vrijwel elk risico op restontsnapping wegvalt.

Die aanpak moet echter worden afgewogen tegen de eerder onderzochte eenvoudiger oplossing, die de nevelemissies al zeer sterk verminderde en de bedrijfsomstandigheden duidelijk verbeterde, met een merkelijk lagere investering en uitvoeringscomplexiteit. Die eerste oplossing bood zo een bijzonder relevant compromis tussen prestatie, eenvoud en kostprijs, en beantwoordde tegelijk aan de belangrijkste veiligheids- en comfortvragen.

Aanvullende voorzieningen zijn dus vooral verantwoord in een streven naar maximale prestatie of bij een hoge operationele eis, wanneer het doel is vrijwel elke restemissie weg te nemen of de installatie te wapenen tegen sterk wisselende bedrijfsomstandigheden. De keuze tussen beide benaderingen is dus een technisch-economische afweging, waarbij de eenvoudige oplossing een doeltreffend en geoptimaliseerd antwoord is, terwijl de versterkte oplossing een hoger beheersingsniveau biedt tegen een hogere investering en complexiteit.

≈ 100 %
Beheersing van de dampnevel met de geavanceerde configuratie
95 %
Drempel van relatieve vochtigheid van de geanalyseerde iso-oppervlakken
2
Beoordeelde oplossingsniveaus: eenvoudig bouwkundig · aanvullende voorzieningen

Een nauwgezet onderzoek ten dienste van een onderbouwde beslissing

De resultaten van het onderzoek wezen oplossingen aan die tegelijk eenvoudig, robuust en economisch geoptimaliseerd zijn, met de nadruk op de beheersing van de luchtstromen en het wegnemen van valse luchtinlaten, vóór enige verhoging van het ventilatievermogen wordt overwogen. Die aanpak geeft voorrang aan de doeltreffendheid van de ingrepen, beperkt de kosten en verbetert onmiddellijk de prestatie van de bestaande installatie.

Daarnaast brachten aanvullende analyses complexere oplossingen aan het licht, met een nog fijnere beheersing van de stromingen en een maximale doeltreffendheid, maar met een hogere investering. Die opties leiden tot een vrijwel volledige controle over de dampnevel en een duurzame optimalisatie van de omgevingscondities in de productiehal.

De opdracht van EOLIOS gaf de opdrachtgever zo een volledig inzicht in de fysische verschijnselen, in de prioritaire hefbomen en in de te verwachten winst. Die gestructureerde aanpak draagt rechtstreeks bij aan de verbetering van de arbeidsomstandigheden, aan de betrouwbaarheid en de veiligheid van de bedrijfsvoering, en versterkt tegelijk de globale prestatie van de installatie. Zij biedt ook een stevig beslissingsinstrument om te kiezen tussen onmiddellijke en voordelige oplossingen of ambitieuzere en duurzamere optimalisaties.

Veelgestelde vragen

Veelgestelde vragen

Verzadigde dampnevel, de bijdrage van CFD en de methode van EOLIOS op een continugietlijn.

Waarom vormt verzadigde dampnevel een probleem op een continugietlijn?

Vol vocht en warmte bevordert de dampnevel de corrosie van metalen installaties, beperkt zij het zicht en de arbeidsomstandigheden van de operators en verstoort zij de luchtstromen. In de onderzochte installatie leidde de ophoping onder de vloer van de eerste verdieping tot regelmatige productiestilstand.

Wat levert CFD-simulatie op ten opzichte van een klassieke aanpak?

CFD geeft een driedimensionaal en dynamisch beeld van de stromingen: zij lokaliseert de zones waar warmte en damp zich ophopen, de recirculatie, de valse luchtinlaten en het tekort aan afvang bij de bron. Zij laat toe meerdere verbeterconfiguraties virtueel te beproeven vóór enige uitvoering, wat een globale berekening niet kan.

Waarom een audit ter plaatse vóór de simulatie?

De audit levert een betrouwbare uitgangssituatie: luchtsnelheden, temperaturen en luchtvochtigheid gemeten rond de machine, en de ontsnappingsbanen zichtbaar gemaakt met rookproeven. Die gegevens dienen om het numerieke model te kalibreren en te valideren zodat het het werkelijke gedrag van de installatie weergeeft.

Kan de afvang worden verbeterd zonder het afzuigvermogen te verhogen?

Ja. De simulaties tonen aan dat eenvoudige bouwkundige verbeteringen volstaan om de onderdruk in de cabines te vergroten en de luchtstroming erboven om te keren, waardoor de nevel naar de afvangpunten wordt geduwd. Eerst worden de valse luchtinlaten weggenomen, vóór enige verhoging van het ventilatorvermogen wordt overwogen.

Wat is het verschil tussen de eenvoudige en de complexe oplossing?

De eenvoudige oplossing vermindert het ontsnappen van nevel zeer sterk tegen een lage kostprijs en complexiteit. De complexe oplossing, die bouwkundige verbeteringen combineert met nieuwe afvangvoorzieningen, bereikt een vrijwel volledige beheersing (bijna 100 %) maar vraagt een hogere investering. De keuze is een technisch-economische afweging.

Samenvatting

Videosamenvatting van de studie

Samenvatting van het onderzoek

Met het onderzoek van EOLIOS konden de mechanismen van het ontstaan, de verspreiding en de afvang van verzadigde dampnevel fijn worden begrepen in een continugietinstallatie. Op basis van een analyse van de werkelijke bedrijfsomstandigheden en van CFD-simulaties die de bestaande situatie weergeven zijn de belangrijkste storingen van het afvangsysteem vastgesteld.

Het werk toonde aan dat gerichte bouwkundige verbeteringen, zonder noemenswaardige verhoging van de afzuigdebieten, al konden leiden tot een zeer sterke vermindering van het ontsnappen van nevel en tot een merkbare verbetering van de bedrijfsomstandigheden. Ook geavanceerdere oplossingen zijn beoordeeld om een maximaal beheersingsniveau te bereiken, zodat de opdrachtgever over objectieve gegevens beschikt om af te wegen tussen prestatie, eenvoud en investering.

Die aanpak leidde tot robuuste technische aanbevelingen op maat van de industriële context, die bijdragen aan de veiligheid van de operators en aan de betrouwbaarheid van de technische installaties en aan de globale prestatie van de locatie.

Videosamenvatting van de opdracht · EOLIOS Ingénierie
Andere projecten bekijken

Onze andere projecten industriële processen.

Alle projecten
Ontdek het vakgebied

Industriële processen: zet uw bezoek voort.

CFD-vakgebieden, opgeleverde projecten en technische dossiers: het hele domein Industriële processen, op één plek verzameld.

CFDExpert-ingenieurs
20+Landen
R&DOnderzoek & innovatie
Contact

Een vraagstuk rond dampafvang of industriële luchtkwaliteit?

Het eenvoudigst is om er samen over te praten. Onze ingenieurs antwoorden met een eerste technische analyse.