{"id":25212,"date":"2023-07-13T15:27:43","date_gmt":"2023-07-13T13:27:43","guid":{"rendered":"https:\/\/www.dbu.de\/projektdatenbank\/27351-01\/"},"modified":"2023-07-13T15:27:44","modified_gmt":"2023-07-13T13:27:44","slug":"27351-01","status":"publish","type":"projektdatenbank","link":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/projektdatenbank\/27351-01\/","title":{"rendered":"Entwicklung einer dritten W\u00e4rmekaskade durch Setzen und Trocknen nasser Formlinge im traditionellen Paketbesatz auf Tunnelofenwagen zur energiesparenden Herstellung von Ziegelsteinen"},"content":{"rendered":"<p>Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n<p>Die Kosten f\u00fcr die Prim\u00e4renergie sind in den letzten Jahren stetig gestiegen. Der Energiekostenanteil f\u00fcr die Ziegelproduktion hat etwa 30 % der Produktionskosten erreicht. Ziel dieses Vorhabens ist, den Prim\u00e4renergiebedarf f\u00fcr das Trocknen und Brennen von Pflaster- und Verblendklinkern zu reduzieren.<\/p>\n<p>Die Betriebsweise des Trockners und Tunnelofens sind direkt voneinander abh\u00e4ngig. Der kontinuierlich betriebene Tunnelofen liefert in der Regel gro\u00dfe Mengen Abw\u00e4rme zum Trockner. Allgemein wird dieser diskontinuierlich betrieben, sodass oftmals Ofenabw\u00e4rme ungenutzt bleibt. Traditionell werden extrudierte Ziegelrohlinge, einzeln auf Formlingstr\u00e4ger aufgereiht, in einem Kammertrockner getrocknet, anschlie\u00dfend zu Paketen auf Tunnelofenwagen gestapelt und im Tunnelofen gebrannt.<br \/>\nGrunds\u00e4tzlich bietet der Trocknungsprozess in einem Ziegelwerk das gr\u00f6\u00dfte Energiesparpotenzial. Durch eine intensive Nutzung der Tunnelofenabw\u00e4rme f\u00fcr den Trocknungsprozess kann der Energiebedarf stark gesenkt werden.<br \/>\nDie niedergr\u00e4dige, minderwertige Abfallw\u00e4rme vom Trockner und Ofen, die zurzeit ungenutzt an die Umwelt abgegeben wird, soll bei dem neuen Trocknungsverfahren Verwendung finden.<\/p>\n<p>Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenUm die angestrebte Prim\u00e4renergieeinsparung zu erreichen, sind folgende Verfahrensschritte geplant:<br \/>\n\tEntwicklung eines Verfahrens zum Setzen und Trocknen der nassen Rohlinge auf Ofenwagen<br \/>\n\tMa\u00dfnahmen zur Minimierung des Lufthaushaltes am Tunnelofen<br \/>\n\tSimulation der Luftstr\u00f6mung und Temperaturverteilung bei verschiedenen Umw\u00e4lzsystemen in der K\u00fchlzone eines Tunnelofens<br \/>\n\tHallen- und Vortrocknung  nach dem Prinzip der Niedrigtemperaturtrocknung<\/p>\n<p>Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n<p>Die gesetzten Ziele in \u00f6kologischer und technischer Hinsicht k\u00f6nnen zum gro\u00dfen Teil erreicht werden.<br \/>\nZiel ist es, zum einen den Lufthaushalt des Ofens und zum anderen den Energiebedarf des Trockners zu reduzieren<\/p>\n<p>Eine wesentliche Ma\u00dfnahme zur Energiereduzierung ist es, durch neue Brennsysteme und Optimierung der K\u00fchlzone, den Lufthaushalt im Ofen zu reduzieren. In diesem Tunnelofen werden sekund\u00e4rluftfreie Gas-Impulsbrenner erfolgreich eingef\u00fchrt. Die Verbesserung des W\u00e4rme\u00fcbergangs in der K\u00fchlzone des Tunnelofens hat Prof. Dr.-Ing. Ralf-Gunther Schmidt, FH Osnabr\u00fcck untersucht. Die Konsequenz hieraus ist eine verminderte K\u00fchlluftmenge aus dem Ofen.<\/p>\n<p>Grunds\u00e4tzlich bietet der Trocknungsprozess in einem Ziegelwerk das gr\u00f6\u00dfte energetische Einsparpotenzial. Bei dem sog. Direktsetzverfahren, in den 90er Jahren entwickelt, wird die Ofenabw\u00e4rme kontinuierlich im Trockner genutzt, dadurch wird schon systembedingt eine Einsparung im zweistelligen Bereich erreicht. In der klassischen Ziegelproduktion werden traditionell die frisch gepressten Rohlinge in einem Kammertrockner getrocknet und zu Gro\u00dfpaketen auf Ofenwagen gestapelt. Gem. diesem Vorhaben sollen die nassen Rohlinge direkt in dieser Paketform auf die Ofenwagen gesetzt werden. <\/p>\n<p>Das Ergebnis dieser Versuche zeigt, es ist eine ge\u00e4nderte Setzweise, verbunden mit einem Stabilisierungsnetz, erforderlich. Eine befriedigende Betriebssicherheit kann nicht herbeigef\u00fchrt werden. Es muss im Einzelfall zwischen Energieersparnis und Betriebssicherheit abgew\u00e4gt werden.<\/p>\n<p>Es wird ein neues Trocknungssystem, die Stufentrocknung, welche nach dem Prinzip der  Niedrigtemperaturtrocknung  arbeitet, entwickelt. Diese Trocknung arbeitet in drei Stufen, der Hallen-, Vor-, und Haupttrocknung. Die Niedrigtemperaturtrocknung bezieht ihre Heizenergie aus z. B.: Strahlungsw\u00e4rmen von Ofen und Trockner, Restw\u00e4rme der gebrannten Ware. Au\u00dferdem kann ein gro\u00dfer Teil der latenten W\u00e4rme aus der Nassluft als 3. W\u00e4rmekaskade genutzt werden. Damit konnten 20 % Prim\u00e4renergie f\u00fcr die Trocknung von Ziegelrohlingen eingespart werden. Die Prim\u00e4renergieeinsparung f\u00fcr das neue Trocknungssystem wird somit erreicht.<\/p>\n<p>Die Entwicklungsschritte waren sehr langwierig. Die Versuche mussten bei laufendem Produktionsbetrieb durchgef\u00fchrt und konnten deshalb nicht, wie man es w\u00fcnschen w\u00fcrde, stetig abgearbeitet werden. Die Produktion hatte immer Priorit\u00e4t.<\/p>\n<p>\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation<\/p>\n<p>F\u00fcr die Verbreitung der Entwicklungsergebnisse sind folgende Ma\u00dfnahmen vorgesehen:<br \/>\n\tPr\u00e4sentation anl\u00e4sslich geeigneter Fachtagungen<br \/>\n\tPr\u00e4sentation und Werksbesichtigungen f\u00fcr Anlagenbauer und Fachinstitute<\/p>\n<p>Fazit<\/p>\n<p>Mit der Stufentrocknung, ausgef\u00fchrt als Niedrigenergietrockner, kann den Formlingen vor dem Haupttrockner 3,5 % Wasser entzogen werden.<br \/>\nDie Heizenergie wird durch niedergr\u00e4dige Abw\u00e4rme der 2. und 3. W\u00e4rmekaskade vom Tunnelofen gedeckt, was zu einer Prim\u00e4renergieeinsparung von 20 % f\u00fchrt. Eine weitere Ma\u00dfnahme zur Energiereduzierung ist, durch neue Brennsysteme und Optimierung der K\u00fchlzone, den Lufthaushalt im Tunnelofen zu reduzieren. In diesem Tunnelofen werden sekund\u00e4rluftfreie Gas-Impulsbrenner erfolgreich eingef\u00fchrt. Dies ist enorm wichtig, um den Trockner vom Ofen soweit wie m\u00f6glich zu entkoppeln.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Zielsetzung und Anlass des Vorhabens Die Kosten f\u00fcr die Prim\u00e4renergie sind in den letzten Jahren stetig gestiegen. Der Energiekostenanteil f\u00fcr die Ziegelproduktion hat etwa 30 % der Produktionskosten erreicht. Ziel dieses Vorhabens ist, den Prim\u00e4renergiebedarf f\u00fcr das Trocknen und Brennen von Pflaster- und Verblendklinkern zu reduzieren. 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