Het belang van debietmetingen bij tunnelovens.

Keramische producten worden op basis van een juist ingestelde temperatuurcurve in een (tunnel)oven bij een zo laag mogelijk energieverbruik gebakken. In de energietransitie dient aandacht gegeven te worden om dit energieverbruik verder te verlagen. Hiervoor zijn naast de temperatuurcurve ook inzichten gewenst in de luchtdebieten die door de oven stromen. TCKI heeft in de afgelopen jaren veel debietmetingen uitgevoerd en massa- en energiebalansen van tunnelovens opgesteld bij veel keramische bedrijven in Nederland en België. Opgedane kennis is toegepast bij het simuleren van het ovenproces in TTsim. Voor het energieverbruik spelen luchtmassadebieten een belangrijke rol bij ovenatmosfeer en dan met name de zuurstofgehaltes, maar ook de restwarmtestroom (ODL=Oven-droger-lucht) die ter beschikking komt van het droogproces.

Absolute tunneloven luchtdebieten, uitgedrukt in kg/uur zijn onderling niet goed vergelijkbaar. Het tunnelovenproces, dat feitelijk over twee tegenstroom warmtewisselaars beschikt, leent zich bij uitstek om zogenaamde relatieve luchtdebieten te beoordelen. Naast een luchtdebiet in kg/uur wordt de productdoorzet door de tunneloven in kg/uur uitgedrukt. De ratio tussen beide massastromen heeft de eenheid kg lucht/kg product en noemen we het specifiek luchtverbruik of Air Product Ratio (APR). Naast de temperatuursetpoints van bijvoorbeeld branders geeft de APR tevens sturing aan de tunnelovencurve. Bij een constante APR kan de vorm van de curve hol, recht of bol worden, zie bovenstaande figuren.

Een APR-beoordeling is min of meer onafhankelijk van het oventempo en de ovengrootte, wat het vergelijk ervan gemakkelijker maakt. Kennis van APR’s is derhalve een succesfactor voor het verbeteren van de productkwaliteit en de energiebesparing. Opleiding van (oven) procesoperators in APR-beoordeling is wenselijk en TCKI kan hierbij een ondersteunende rol spelen.

De Vi-APR is een belangrijke luchtmassastroom in de tunneloven. Vi staat voor Vuur_in luchtstroom vanuit de koelzone, uitgedrukt als APR in kg lucht/kg product. Deze mag globaal variëren, afhankelijk van de doelstellingen, van 0.3 – 1.2 kg lucht/kg product. Deze Vi-stroom is niet direct meetbaar, maar wel af te leiden uit alle in- en uitgaande tunneloven APR-debieten. De Vi-APR geeft naast het energieverbruik onder andere sturing aan het zuurstofpercentage, de ODL-APR en temperatuur, RG-APR en temperatuur en de statische druk in de oven en brander gasstroomverdeling. De hoeveelheid lucht door de vuurzone (Vi-stroom) bepaalt dus mede de kwaliteit van de drogerlucht (ODL, temperatuur en debiet) en derhalve ook de thermische bijstook van de droger en eventuele overschotten.

Het meten van lucht- en rookgasdebieten is specialistisch werk dat TCKI kan uitvoeren. Daarnaast kan TCKI adviseren in het plaatsen van eigen continu meettechnieken en ondersteunen in het verder beperken van het energieverbruik van uw procesvoering.

Voor meer inlichtingen kunt u contact opnemen met Coen van Mosseveld.