CFD-analyse: Optimaal ontwerp afzuigkap berenkiep

Over het project

Een berenkiep, wat is dat nou weer? Staalproducenten maken bij het productieproces gebruik van een zogenaamde berenkiep, een grote bak waar brokken staal achterblijven na het giet-proces. Deze bak wordt regelmatig omgekiept om de brokken staal te lozen. Tijdens dit proces komt echter veel stof in de ruimte. Om dit te voorkomen is een afzuigkap ontworpen en een CFD-analyse uitgevoerd. De hoeveelheid stof in de werkruimte is hierdoor aanzienlijk afgenomen. CFD (Computational Fluid Dynamics) geeft inzicht in luchtsnelheden, temperaturen en drukverliezen.

Rol van Vicoma

Gelijkmatige verdeling luchtsnelheid
Met de berekening is de blaasmond geoptimaliseerd om de luchtsnelheid zoveel mogelijk gelijkmatig te verdelen over de hele uitstroomopening.

Voldoende luchtsnelheid onder in de berenkiep
Met de CFD-analyse is de optimale positie voor de blaasmond en voor de afzuigleiding bepaald.

Geen naar buiten stromende lucht in de kieren
Uit de berekeningen is gebleken dat het met het beperkte verschil in debieten vrijwel onmogelijk is om lekkage naar buiten toe te voorkomen.
Daarom is besloten om de kieren fysiek af te dichten met een scharnierende constructie.

Drukverliezen in de leiding
De drukverliezen in de leiding zijn met Fluidflow en CFD-analyse bepaald. Hierdoor werd het hele systeem als geheel inzichtelijk.

Bepalen luchtsnelheid in de leiding
Om slijtage in de leidingen te beperken is de maximale luchtsnelheid in de retourleiding beperkt tot 15 m/s. Op basis van de snelheden volgens de CFD-analyse zijn de optimale leidingdiameters en radii voor de bochten geselecteerd.

Bepalen temperatuur afvoerlucht
De temperatuur in de berenkiep is nog ongeveer 750 °C tijdens het afzuigen. Met de CFD-analyse is bepaald wat de temperatuur van de afgezogen lucht zal worden.

Resultaat

Een zeer tevreden klant. Met onze CFD-berekeningen hebben we een optimaal ontwerp kunnen presenteren en realiseren. Een berenkiep, weer wat geleerd!