29.08.2016 |
Kurzfassung:
Die Ziegelindustrie gehört zu den energie- und rohstoffintensiven Branchen. Dabei ist die Rohlingstrocknung der mit Abstand energieintensivste Verfahrensschritt in der Ziegelherstellung. Der Trocknungsprozess wird von den Betreibern auf Basis von Erfahrungswerten gesteuert, was zu einer ineffektiven Trocknerfahrweise führt. Für die Prozesssteuerung ist daher die Kenntnis der Feuchteverteilung in den Rohlingen während der Trocknung interessant.
Das Ziel des Forschungsprojektes ist, den zeitlichen Verlauf der Trocknung zu erfassen. Dafür wird der integralen Feuchtemesswertes von einem neu zu entwickelnden zerstörungsfreien Messverfahren, welches die Schwindung berücksichtigt, mit einer simulativen Berechnung der lokalen Feuchteverteilung gekoppelt. Mit der Kenntnis der Kernfeuchte kann die Trocknungsführung verbessert werden.
Im Projekt wird ein dielektrisches Feuchtemessverfahren entwickelt, welches speziell die Bedingungen der Ziegelrohlingstrocknung berücksichtigt. Der Sensor des Messsystems wird unter Beachtung des Einflusses der Trockenschwindung, der Feuchteänderung und der Temperatur auf die Permittivität designet. Das Messsignal geht in ein modifiziertes Berechnungsverfahren ein, welches damit aus den komplexen Zusammenhängen des Wärme- und Stofftransportes im Ziegelrohling die Kernfeuchte kontinuierlich berechnen kann.
Die Bestimmung der Variation der hygro-thermischen und der dielektrischen Materialeigenschaften während der Trocknung sowie deren Kombination bilden die Grundlage in diesem Projekt. Mit den daraus abgeleiteten Gesetzmäßigkeiten wird über dielektrischen Simulationen das Messverfahren qualifiziert, wobei der Fokus auf das kapazitive und das Radarverfahren liegt. Ein für die Trocknung von Rohlingen appliziertes Berechnungsverfahren wird anhand der hygrothermischen Materialeigenschaften weiterentwickelt und angepasst. Das neu gestaltete Messsystem wird in einem Laboraufbau realisiert und erprobt.
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