Overdruk in tunneloven

[Cerium]

Hallo,

Op het bedrijf waar ik met een project bezig ben worden er keramische buizen gebakken in een tunneloven. De tunneloven is een grote tunnel waar wagens met een constante snelheid doorrijden. Op de wagens staan de buizen rechtop. In de oven wordt er een continue warme luchtstroom in stand gehouden door de rookgasventilator. Nu leert de ervaring mij dat de buizen in het midden van de wagen niet voldoende gebakken zijn als er geen overdruk in de oven wordt gehandhaafd. De oven moet continu op 5 Pa relatieve overdruk gehouden worden. Dit doet men door lucht in de oven te blazen via gaten in de ovenwand. Ik probeer hier nu een verklaring voor te zoeken. Ik heb het volgende beredeneerd:

Ik denk dat luchtstroom tussen de buizen een hogere snelheid heeft dan de luchtstroom tussen de wagens en de ovenwand. Ik steun hierbij op de continuïteitswet en de wet van Bernoulli, de lucht moet zich immers verplaatsen tussen de nauwe openingen die ontstaan door de buizen kort naast elkaar te plaatsen. Merk op dat hierdoor een drukverschil ontstaat tussen de lucht die zich tussen de ovenwand en de wagens bevindt en de lucht tussen de buizen.

Door de grotere snelheid krijgt de warme lucht minder de kans om energie uit te wisselen met de buizen in het midden van de wagen waardoor de buizen niet voldoende gebakken zijn. Door de oven op overdruk te plaatsen wordt de lucht die zich tussen de ovenwand en de wagens bevindt naar het midden van de wagens geforceerd. Er bestond al een drukverschil tussen het midden van de wagens en de ovenwand ten gevolge van het snelheidsverschil maar dit drukverschil wordt nu vergroot zodat er naast een longitudinale luchtstroom ook een transversale luchtstroom ontstaat die zorgt voor turbulenties zodat de longitudinale luchtstroom afgeremd wordt.

De lucht krijgt nu de tijd om meer energie uit te wisselen met de buizen in het midden van de wagen zodat de buizen daar nu ook goed gebakken worden.

Een verklaring vinden hiervoor is niet noodzakelijk belangrijk voor mijn project maar het heeft nu eenmaal mijn nieuwsgierigheid geprikkeld. Het is misschien eens leuk om hierover na te denken. Als iemand mijn redenering kan weerleggen hoor ik dat graag.

Alvast bedankt

[Fred F.]

De oven moet continu op 5 Pa relatieve overdruk gehouden worden. Dit doet men door lucht in de oven te blazen via gaten in de ovenwand.

Is dat koude of warme lucht? En gebeurt dat aan één zijde van de oven of verspreid over de hele lengte?

En hoe wordt die oven verwarmd? Met gasbranders? En de verbrandingslucht lucht daarvoor komt dan ook door een (aparte) ventilator?

Door de grotere snelheid krijgt de warme lucht minder de kans om energie uit te wisselen met de buizen in het midden van de wagen waardoor de buizen niet voldoende gebakken zijn.

Als die warme lucht warmer is dan de buizen zal een hogere snelheid er juist voor zorgen dat dat de energie uitwisseling verbetert.

Je hele theorie over snelheden lijkt mij onzin. Een overdruk van 5 Pa op een atmosferische druk van 101300 Pa is absoluut peanuts als het gaat om wat er in de oven gebeurt met snelheden, dichtheden of wat dan ook. Het enige waar overduk voor zorgt is dat er geen koude leklucht door kieren in de oven kan doordringen maar je zei dat er lucht door gaten in de oven geblazen wordt dus dat is in feite nog erger dan leklucht.

Wat er wel aan de hand is kan niemand zeggen zonder het hele boeltje zelf aanschouwd te hebben.

[Cerium]

Is dat koude of warme lucht?

Het gaat hier om koude lucht.

En gebeurt dat aan één zijde van de oven of verspreid over de hele lengte

Dat gebeurt aan 2 zijden van de oven op 1 plaats. Dus de twee gaten bevinden zich tegenover elkaar.

En hoe wordt die oven verwarmd? Met gasbranders?

Dat gebeurt inderdaad met gasbranders.

En de verbrandingslucht lucht daarvoor komt dan ook door een (aparte) ventilator?

Die wordt geleverd door aparte ventilatoren.

Je hele theorie over snelheden lijkt mij onzin. Een overdruk van 5 Pa op een atmosferische druk van 101300 Pa is absoluut peanuts als het gaat om wat er in de oven gebeurt met snelheden, dichtheden of wat dan ook. Het enige waar overduk voor zorgt is dat er geen koude leklucht door kieren in de oven kan doordringen

Als het zou gaan over leklucht verwacht ik problemen bij de buizen die zich aan de buitenkant van de wagen bevinden. Maar nu je dat zegt van die snelheid denk ik ook dat ik erlangs zit. Een warme luchtstroom met een hogere snelheid voelt warmer aan dan een trage warme luchtstroom.

Zou het ook niet kunnen dat de dichtheid van de lucht in het midden van de wagen iets kleiner is omdat de statische druk daar lager is? Ik weet het ook niet maar ik ben bijna zeker dat die overdruk iets moet doen met het gedrag van de luchtstroom. Ik had inderdaad ook al gedacht aan leklucht maar dan zou het probleem zich toch niet mogen voordoen bij enkel de buizen in het midden van de wagens. En het is niet zo dat dit sporadisch gebeurt want als de overdruk wegvalt heb je dit probleem continu bij elke wagen die de oven verlaat.

Wat er wel aan de hand is kan niemand zeggen zonder het hele boeltje zelf aanschouwd te hebben.

Ja dat begrijp ik. Het is misschien geen ideale vraag om op een forum te plaatsen maar toch bedankt voor je antwoord.

[Fred F.]

Zou het ook niet kunnen dat de dichtheid van de lucht in het midden van de wagen iets kleiner is omdat de statische druk daar lager is?

Waarom zou dat anders zijn met of zonder overdruk van die miezerige 5 Pa ?

De waarde van die 5 Pa overduk op de totale druk is volstrekt verwaarloosbaar, dus daar kan het niet aan liggen.

Ik kan me voorstellen dat als de tunneloven cylindrisch is de buizen in het midden minder straling van de ovenwand krijgen doordat enerzijds de afstand tot de wand groter is en anderzijds er gedeeltelijke afscherming (schaduw) is door de andere buizen ernaast. Maar dannog zie ik niet hoe een piepkleine overdruk dit effect zou kunnen beïnvloeden.

Ook kan ik me voorstellen dat de rookgassnelheid langs de rand van de wagens, waar de buitenste buizen staan, iets groter is dan in het midden van de wagens, simpel vanwege verschil in stromingsweerstand. Maar weer zie ik niet waarom dit plotseling zou veranderen als de druk een miezerige 5 Pa toeneemt.

De overdruk stopt eventuele leklucht maar blijkbaar wordt die overdruk gemaakt door koude lucht door 2 gaten in de oven te blazen. Waarom expres koude lucht toevoeren blijkbaar beter is dan wat koude leklucht is merkwaardig, ofschoon de lokaties en effecten van beiden t.o.v. de middelste buizen verschillend kunnen zijn.

Wellicht dat de lokaties van de koude toevoerlucht toevallig (?) zodanig gekozen zijn dat dit zodanige turbulenties (wervelingen) in de oven veroorzaakt die de warmteoverdracht tussen rookgas en (vooral middelste) buizen verbeteren.

[maxhof]

Overdruk hebben wij ook nodig voor onze steenbakovens. Deze zijn wel wat hoger dan een "miezerige"5 Pa; alleen de frictie van de warme lucht met de ovenwand is al groter

[Cerium]

En heb je ook een verklaring voor waarom deze overdruk onderbakken buizen in het midden van de wagen voorkomt?

[boertje125]

Het zal er vooral om gaan dat de lucht rondom de buizen beweegt zodat er geen isolerend laagje om de buizen ontstaat