01. Juni 2019

Direkte und indirekte Heizbrennerlösungen von Saint-Gobain

Als wichtiger Prozess in vielen Produktionslinien fordert die industrielle Heizung die Hersteller in einer Vielzahl von Branchen heraus, darunter die Stahl- und Aluminiumproduktion, die Keramikherstellung, die chemische Verarbeitung und die Glasherstellung. Da diese Hersteller nach Möglichkeiten suchen, ihre industriellen Heizprozesse auf höhere Temperaturen und Leistungen zu bringen, stehen sie vor neuen Herausforderungen in Bezug auf Effizienz, Durchsatz, Emissionen und Wartung, die durch maßgeschneiderte Lösungen wie z. keramische einseitig geschlossene Strahlrohre, keramische Rekuperatoren, Keramikbrennerdüsen, keramische Flammrohre, und leistungssteigernde Keramik-Strahlrohreinsätze für industrielle Heizanwendungen. Industrielle Beheizung kann in zwei Hauptkategorien unterteilt werden: Direkte und indirekte Beheizung.

Direkte Beheizung

Direkte Beheizung, ähnlich wie bei einem Gasherd oder Propangrill, lenkt die Flamme und die Verbrennung direkt in die Kammer, in der die Produkte verarbeitet werden. Da die gesamte Energie in die Produktionskammer oder den Ofen übertragen wird, werden direkte Heizprozesse häufig als effizienter angesehen und können höhere Temperaturen erreichen. Direkte Feuererwärmung hat jedoch den Nachteil, dass die Verbrennungsprodukte CO2, H2O und potentielle Mengen an CO, NOx und Sulfiden eingeführt werden. Während einige Prozesse diese Verbrennungsprodukte tolerieren können, erfordern viele Prozesse eine kontrollierte Atmosphäre innerhalb des Ofens und müssen sich auf indirektes Erhitzen verlassen.

Indirekte Beheizung

Indirekte Beheizung ist, wenn Heizbrennstoff (d. h. Erdgas, Öl usw.) in einem „Wärmetauscherelement“ (d. h. Strahlrohr, Muffel usw.) verbrannt wird, das innerhalb des Ofens, in dem das Produkt verarbeitet wird, aufgehängt ist. Die Verbrennungsprodukte werden von der Atmosphäre des Ofens isoliert. Die durch diese Verbrennung freigesetzte Energie muss dann, typischerweise durch eine Mischung aus Konvektion und Strahlung, vom Wärmeaustauschelement in die Ofenkammer und das Produkt, das der Ofen verarbeitet, übertragen werden. Während dieser Prozess die Gesamteffizienz des Prozesses verringert, ist es notwendig, die Atmosphäre der Öfen zu kontrollieren, um die Produktqualität sicherzustellen.

Saint-Gobain & Industrieheizung

Saint-Gobain Performance Ceramics and Refractories bietet eine Reihe innovativer Lösungen, die sowohl bei direkten als auch bei indirekten Erwärmungsprozessen helfen. Für Direktbeheizungsanwendungen bietet Saint-Gobain Performance Ceramics & Refractories Rekuperatoren und Brennerdüsen an, die in folgenden Anwendungen zu finden sind:

  • Metall schmelzen, Raffinieren und Gießen

Für indirekte Beheizungsanwendungen kann das Angebot von Saint-Gobain um Strahlrohre, Strahlrohreinsätze, Flammrohre und Diffusoren sowie Rekuperatoren und Brennerdüsen erweitert werden. 

Einige der Anwendungen, die indirekte Erwärmung verwenden, sind:

  • Stahlbeschichtung (d. h. Verzinken, Aluminieren)
  • Metallglühen und Wärmebehandlung

Als Experte für die Herstellung und Lieferung hochwertiger Keramikprodukte kann Saint-Gobain viele Vorteile gegenüber konkurrierenden Legierungsprodukten bieten, die in denselben Anwendungen verwendet werden, darunter:

  • Höhere Anwendungstemperaturen
  • Bessere Beständigkeit gegen thermischen Verschleiß
  • Höhere Beständigkeit gegenüber chemisch aggressiven Materialien
  • Niedrigere Wartungskosten
  • Geringeres Gewicht und Masse

Und als einer der 100 weltweit führenden Innovatoren mit einem Schwerpunkt auf Kundenorientierung streben wir danach, Wert zu liefern durch:

  • Materielles Wissen und Innovation
  • Design & Technik
  • 3D Modellierung & Simulation
  • Prototyping
  • Herstellung komplexer Formen und Geometrien

Unsere Produkte und Lösungen

Die Brennerlösungen von Saint-Gobain Performance Ceramics & Refractories konzentrieren sich auf Innovation durch Nachhaltigkeit und sind bestrebt, unseren Kunden und Partnern Einsparungen und Mehrwert zu bieten durch:

  • Steigerung des Prozessdurchsatzes
  • Reduzierung des Energieverbrauchs
  • Verringerung ihrer Umweltbelastung
  • Verlängerung der Lebensdauer der Komponenten und Reduzierung der Wartungskosten

Keramische Strahlrohre

Die keramischen Strahlrohre von Saint-Gobain halten Anwendungstemperaturen von bis zu 1,380 °C / 2,500 °F stand und können bis zu doppelt so viel Energie in die Öfen der Anwender einbringen wie Strahlrohre aus metallischen Legierungen. Erhältlich für gerade und Einseitig-Geschlossene-Anwendungen.
Strahlrohreinsätze (SpyroCor®)
Die Strahlrohreinsätze von Saint-Gobain können einfach in bestehende Strahlrohre nachgerüstet werden, um die Effizienz zu verbessern und die Wärmemenge zu erhöhen, die das Strahlrohr in die Ofenkammer einbringt. Durch die Implementierung dieser Einsätze können Benutzer Energieeinsparungen von bis zu 15% oder Durchsatzverbesserungen von bis zu 5% erzielen. Erhältlich für den einfachen Einbau in gerade, U-Typ, W-Typund Tri-Typ-Strahlrohre. Auch anwendbar in P-Typ- und Doppel-P-Typ-Strahlrohren.
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Rekuperatoren
Saint-Gobain produziert Rekuperatoren, die in Brennersysteme integriert sind, sowohl für Direkt- als auch für indirekte Beheizungsanwendungen. Rekuperatoren dienen der Energierückgewinnung, indem sie die den Ofen verlassenden Abgase entziehen und die über den Brenner in den Ofen eingebrachten Gase erhitzen. Herkömmliche keramische Rekuperatoren ermöglichen Wirkungsgrade von bis zu 75% in anspruchsvolleren Brennersystemen.
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Herkömmliche keramische Rekuperatoren ermöglichen Wirkungsgrade von bis zu 75% in anspruchsvolleren Brennersystemen.

Saint-Gobain verfügt auch über eine Wärmetauschertechnologie, die durch seine AMASIC-3D® Produktionsplattform, mit der Rekuperatoren und Brennersysteme Wirkungsgrade von über 80% erreichen können. Bekannt als HeatCor, das einzigartige Twisted-Channel-Design ermöglicht bis zu dreimal mehr Oberflächen als herkömmliche Rekuperatoren, die auf die gleiche Grundfläche passen.

Abgasrückführung (NoxBuster®)

Durch die Einleitung einer Abgasrückführung innerhalb des Strahlrohres, reduziert NOxBuster® die Entstehung von NOx-Emissionen um bis zu 50%.
    
Brennerdüsen
Mit der kürzlich erfolgten Übernahme von AMASIC-3D®, das 3D-Druckfunktionen umfasst, kann Saint-Gobain Brennerdüsendesigns mit neuartigen Konfigurationen und innovativen Designs anbieten.
Flammrohre/Diffusoren
Flammrohre (auch Diffusoren genannt) dienen als Leitfaden für den Fluss von Verbrennung und Verbrennungsgasen in einseitigen Strahlrohranwendungen.  
Eine spezielle Art von Flammrohr, modifiziert und entwickelt für den Einsatz in nicht einseitig geerdeten Strahlrohranwendungen, wie U-Rohre und W-Rohre, das die Strahlrohre vor konzentrierten „Hot Spots“ schützt und die Wärme über einen größeren Bereich, was zu einer besseren Gleichmäßigkeit der Strahlrohrtemperatur führt und möglicherweise die Lebensdauer des Strahlrohrs erhöhen kann.
SpyroCor® für Tauchrohre
Eine neu entwickelte Anwendung für SpyroCor® ist der Einsatz in Tauchrohren zum Einschmelzen von Metallen. Dabei wurde dieselbe effizienzsteigernde Technologie verwendet, die auch bei der Anwendung der Spyrocor® Einsätze in der Wärmehandlung von Strählen verwendet wird. Im Gegensatz zu herkömmlichen Designs, können Anwender mehr Wärme aus diesem System erhalten, welches wiederum zu einer erhöhten Ausbringung bzw. zu einem deutlich geringeren Energieverbrauch führt.