Model 3D analizy huty szkła
Projekt · Przemysł

Optymalizacja komfortu cieplnego huty szkła i poprawa jakości powietrza.

EOLIOS dokładnie przeanalizował wentylację naturalną huty szkła, aby zoptymalizować jakość powietrza i komfort operatorów.

Projekt
Huta szkła w Wogezach
Rok
2022
Klient
O-I
Lokalizacja
Francja
Typologia
Przemysł · huta szkła
Omów projekt

Optymalizacja komfortu cieplnego huty szkła i poprawa jakości powietrza

EOLIOS dokładnie przeanalizował wentylację naturalną huty szkła, aby zoptymalizować jakość powietrza i komfort operatorów. W hali huty intensywne ciepło pieca i maszyn formujących wymusza stałą wymianę powietrza, którą obiekt zapewnia bez urządzeń z napędem, dzięki ciągowi naturalnemu do aeratorów statycznych na dachu.

Najważniejsze. EOLIOS zbudował cyfrowy bliźniak 3D huty szkła, aby przeanalizować jej wentylację naturalną symulacją CFD. Analiza odwzorowuje przepływy powietrza i temperatury, wskazuje strefy słabo wentylowane wokół maszyn IS i optymalizuje równowagę między dolnymi wlotami a górnymi wylotami powietrza. Cel: lepszy komfort cieplny operatorów i opanowana jakość powietrza, bez kosztownej wentylacji mechanicznej.

Metoda · CFD cieplno-powietrznaModel · cyfrowy bliźniak 3DProces · maszyny IS · wydmuchiwanieWentylacja · aeratory statyczneWynik prac · komfort i jakość powietrza

Opis projektu

Komfort cieplny operatorów w przemyśle narażonym na wysokie temperatury ma bardzo duże znaczenie. Pracownicy muszą czuć się swobodnie, aby móc pracować skutecznie i całkowicie bezpiecznie. Istnieje kilka sposobów poprawy komfortu cieplnego w takich środowiskach.

Środki zapobiegawcze, takie jak zastosowanie wentylacji oraz odpowiednich środków ochrony indywidualnej — lekkiej, przewiewnej odzieży i okularów ochronnych — mogą pomóc zmniejszyć ryzyko przegrzania i poprawić komfort cieplny.

Tył pracującej maszyny IS
Tył pracującej maszyny IS
Produkcja butelki szklanej na maszynie IS
Produkcja butelki szklanej na maszynie IS

Butelki szklane formuje się zwykle techniką zwaną wydmuchiwaniem. W tym procesie kulę stopionego szkła wydmuchuje się wewnątrz formy w kształcie butelki. Brzegi kuli są następnie rozciągane i zawijane, aby ukształtować butelkę. Po zakończeniu procesu butelka jest chłodzona, polerowana i gotowa do zapakowania oraz wysyłki.

Maszyny IS
Formowanie szkła wydmuchiwanego
Aeratory statyczne
Ciąg naturalny w dachu
Cyfrowy bliźniak
Model CFD 3D obiektu
Definicja · maszyna IS

Maszyna IS (Individual Section) to standardowe urządzenie do formowania butelek szklanych: niezależne sekcje wydmuchują stopione szkło w formach. Wydziela intensywne ciepło, które porządkuje wznoszące strumienie gorącego powietrza w hali.

Utworzenie numerycznego modelu analizy

Model zakładu utworzono z uwzględnieniem ukształtowania obiektu z dużą dokładnością, aby móc maksymalnie uchwycić zmienność przepływów powietrza. Cyfrowy bliźniak odwzorowuje dokładnie poszczególne układy belek, objętości powietrza oraz budynki w otoczeniu.

Ta wyraźnie posunięta dokładność wykonania cyfrowego bliźniaka przekłada się na zysk widoczny w wierności i trafności wyników uzyskanych w symulacji CFD.

Model 3D analizy huty szkła
Model 3D analizy huty szkła

Analiza wentylacji naturalnej

Wentylacja naturalna huty szkła to układ wentylacyjny, który wykorzystuje powietrze zewnętrzne, aby odprowadzić powietrze gorące lub zużyte z wnętrza hali. Układ korzysta z aeratorów statycznych umieszczonych w miejscach strategicznych, aby wykorzystać przepływy powietrza zewnętrznego i siłę wznoszącą gorącego powietrza i wytworzyć przepływ napowietrzający. Powietrze zewnętrzne zasysane jest przez otwory umieszczone blisko podłogi, a gorące powietrze wypychane przez otwory blisko dachu. Okna i drzwi również służą do wspomagania ruchu powietrza. Gdy są opanowane, układy te mogą bardzo skutecznie zapewnić wentylację wystarczającą dla operatorów.

Wentylacja naturalna w przemyśle to układ działający na sile wiatru, aby wytworzyć przepływ powietrza wewnątrz budynków. Układ opiera się na zasadzie konwekcji cieplnej, będącej naturalnym procesem przekazywania ciepła zależnym od różnicy temperatur między powietrzem wewnątrz i na zewnątrz.

Definicja · aerator statyczny

Aerator statyczny, czyli świetlik wyciągowy na dachu, odprowadza gorące powietrze ciągiem termicznym, bez napędu i bez zużycia energii. Jego powierzchnia i położenie warunkują skuteczność odprowadzania; ich analiza należy do dobór aeratorów statycznych.

Definicja · ciąg termiczny

Ciąg termiczny jest motorem wentylacji naturalnej: gorące powietrze, lżejsze, unosi się i uchodzi przez otwory górne, zasysając powietrze świeże od dołu. W hucie szkła ciepło pieca podtrzymuje ciąg silny i stały.

Optymalizacja jakości powietrza i komfortu cieplnego

Symulacja CFD (Computational Fluid Dynamics) pozwoliła zoptymalizować wentylację naturalną w przemyśle, dostarczając dokładnych i aktualnych informacji o skuteczności instalacji wentylacyjnych.

Symulacje CFD mogą służyć do odwzorowania i analizy zachowania płynów wewnątrz zakładu, a tym samym do wskazania strefy, w których wentylację można poprawić. Symulacje CFD mogą również posłużyć do wyznaczenia ilości powietrza potrzebnej do optymalnej wentylacji i pozwolić firmom zużywać mniej energii na wentylację.

Symulacje CFD pozwoliły również poprawić nadzór nad przepływami powietrza i ich rozdział wewnątrz zakładu, co dało wentylację skuteczniejszą i bezpieczniejszą.

Do zapamiętania. W hucie szkła ciepło pieca jest zasobem w takim samym stopniu jak ograniczeniem: dobrze przechwycone, podtrzymuje ciąg naturalny, który wentyluje halę bezkosztowo. Cała stawka symulacji CFD polega na rozmieszczeniu wlotów i wylotów powietrza tak, aby ten ciąg pracował na rzecz komfortu operatorów.

Doświadczenie: projektowanie przemysłowej wentylacji naturalnej
FAQ

Często zadawane pytania

Wentylacja naturalna, aeratory statyczne i komfort cieplny w hucie szkła.

Czy wentylacja naturalna wystarcza w hucie szkła?

W hali huty nieregulowanej cieplnie wentylacja naturalna ciągiem do aeratorów statycznych na dachu zapewnia większość wymiany powietrza, korzystając z ciepła pieca. Analiza CFD pozwala sprawdzić, czy wystarcza, i uzupełnić ją miejscowo w razie potrzeby. Pokrewne postępowanie przeprowadziliśmy w projekcie wentylacja naturalna huty stali.

Czym jest aerator statyczny?

Aerator statyczny, czyli świetlik wyciągowy, to urządzenie dachowe odprowadzające gorące powietrze ciągiem termicznym, bez napędu i bez zużycia energii. Jego dobór i położenie warunkują skuteczność wentylacji naturalnej.

Dlaczego modelować hutę szkła w CFD?

Symulacja CFD odtwarza numerycznie przepływy powietrza i temperatury w całej kubaturze zakładu, również tam, gdzie pomiar jest niemożliwy. Wskazuje strefy słabo wentylowane i pozwala badać rozwiązania przed pracami.

Jak poprawić komfort cieplny operatorów?

Odwzorowując przepływy powietrza i temperatury, analiza lokalizuje punkty gorące i strefy zastoju, a następnie optymalizuje dolne wloty i górne wyloty powietrza, aby wymienić powietrze i odprowadzić nadmiar ciepła.

Czy wentylacja naturalna obniża zużycie energii?

Tak: wykorzystując bezkosztowy ciąg termiczny zamiast wentylacji mechanicznej, zoptymalizowane rozwiązanie przepływowe ogranicza potrzebę urządzeń z napędem i obniża rachunek za energię obiektu.

Podsumowanie

Filmowe podsumowanie analizy

Ta symulacja cieplno-powietrzna huty szkła pokazuje rozkład temperatury i prędkości powietrza w zakładzie. Wskazuje, jak poszczególne instalacje zakładu są ze sobą powiązane i jak na siebie oddziałują. Nasze zlecenie inżynierii cieplno-powietrznej pozwoliło potwierdzić, w jaki sposób można poprawić wentylację, aby poprawić jakość powietrza i temperaturę w zakładzie. Pomogliśmy też zrozumieć, jak można zoptymalizować poszczególne instalacje zakładu, aby poprawić skuteczność i obniżyć koszty.

Podsumowanie analizy — huta szkła w Wogezach (O-I) · EOLIOS Ingénierie
Zobacz inne projekty

Nasze pozostałe projekty przemysłowe.

Wszystkie projekty
Poznaj dziedzinę

Przemysł: zwiedzaj dalej.

Specjalizacje CFD, wykonane projekty i opracowania techniczne: cała dziedzina Przemysł w jednym miejscu.

CFDDoświadczonych inżynierów
20+Krajów działalności
B+RBadania i innowacje
Kontakt

Huta szkła do optymalizacji?

Najprościej jest po prostu porozmawiać. Nasi inżynierowie odpowiadają pierwszą analizą techniczną.