Abgeschlossenes Förderprojekt

Thermoprozessanlagen gehören im Industriesektor zu den großen Energieverbrauchern. Die Steigerung ihrer Energieeffizienz ist daher unter ökologisch-ökonomischen Gesichtspunkten von großer Bedeutung. Ein höherer Wirkungsgrad von Thermoprozessanlagen kann durch verbesserte Konvektion mittels schneller Heißgas-Umwälzung sowie mit höheren Prozesstemperaturen erzielt werden. Die gegenwärtig für Heißgasventilatoren eingesetzten metallischen Werkstoffe lassen bei mittleren Prozesstemperaturen bis 900 °C keine weitere Erhöhung der Umfangsgeschwindigkeit zu. Hier sind die spezifischen Steifigkeiten und Festigkeiten der verwendeten Legierungen für die auftretenden, extrem hohen thermomechanischen Belastungen nicht ausreichend.

Ziel des Verbundvorhabens war die Entwicklung eines neuartigen faserverbundbasierten (CFC)-Ventilator-Lüfterrades für den Hochtemperatureinsatz in rationellen industriellen
Thermoprozessen. Der Fokus der geplanten FuE-Arbeiten lag dabei auf dem Lüfterrad eines Radialventilators für den Einsatz unter inerten Bedingungen in Hochkonvektions-Thermo-
prozessanlagen. Mit FE-Methoden und den am HTL zur Verfügung stehenden Möglichkeiten zur Materialcharakterisierung (TOM) sollten bestehende Thermoprozesse untersucht werden und gezielt unter Berücksichtigung des Einsatzes von CFC-Ventilatoren optimiert werden.

Die am HTL angewandten Prüf-, Charakterisierungs- und Simulationsmethoden haben zum Gelingen des Projekts wesentlich beigetragen. Es wurde eine Gesamtofensimulation eines Kammerofens erstellt, der für die Pyrolyse von CFK-Bauteilen genutzt wird. In der Simulation konnte der Einfluss der Umfangsgeschwindigkeit von CFC-Lüfterrädern auf die Erwärmung des Ofengutes quantifiziert werden. Damit war es möglich, eine Verbesserung des gesamten Pyrolyseprozesses aufzuzeigen.