Challenging Glass 6

Challenging Glass viert dit jaar haar zesde editie op 17 en 18 mei aan de TU Delft. Dit internationale congres richt zich op de architectonische en constructieve toepassing van glas. Deelnemers komen van over de hele wereld en er zijn meer dan 90 presentaties van hoogwaardige papers en inspirerende keynote sprekers.

Christian Louter, Freek Bos, Jan Belis, Fred Veer, Rob Nijsse, CGC6

Glazen constructie Steve Jobs Theatre (Foto: Eckersley O’Callaghan; www.eocengineers.com)

Het Challenging Glass congres ontleent zijn titel aan de materiaaleigenschappen van glas: het is een zeer uitdagend materiaal om mee te werken, zowel architectonisch als constructief. De brosheid, die wordt veroorzaakt door de afwezigheid van een kristalstructuur, maakt de sterkte onvoorspelbaar en bezwijken direct en volledig. Zijn transparantie, en daarmee bevoorrechte relatie met licht, heeft glas een prominente rol gegeven in de architectonische ontwikkelingen sinds de laat-Gotische kathedralen. Maar Challenging Glass verwijst ook naar wat ingenieurs, architecten en onderzoekers met het materiaal moeten doen: de mogelijkheden ervan uitbreiden, de grenzen ervan verleggen, de prestaties optimaliseren.

Challenging Glass wordt tweejaarlijks georganiseerd in samenwerking met een toonaangevende onderzoeksgroep op constructief glas aan een internationaal gerenommeerde universiteit. Het congres vond als zodanig plaats aan de Technische Universiteit Delft (TU Delft) in 2008, 2010 en 2012, aan de Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) in Zwitserland in 2014 en aan de Universiteit Gent (UGent) in 2016. Voor de aanstaande editie zal het congres dus wederom georganiseerd worden aan de TU Delft. De organisatoren zijn Christian Louter (TU Delft), Freek Bos (TU Eindhoven) en Jan Belis (UGent & TU Eindhoven) en de lokale gastheren zijn Fred Veer en Rob Nijsse die beiden zijn verbonden aan de TU Delft.

Sinds de eerste editie in 2008, is Challenging Glass uitgegroeid tot een van de wereldwijd toonaangevende wetenschappelijke congressen op het gebied van architectonische en constructieve toepassingen van glas. Het congres brengt mensen uit verschil-

Glazen constructie Steve Jobs Theatre (Foto: Eckersley O’Callaghan; www.eocengineers.com)

lende disciplines samen, zoals architecten, ingenieurs, wetenschappers en partners vanuit de industrie. Vanaf het prille begin heeft de organisatie gezocht naar een balans tussen de input uit de academische wereld en die uit de praktijk. Veel innovaties in glastoepassingen in gebouwen komen uit de praktijk. Door specialisten uit beide werelden samen te laten komen ontstaat een waardevolle kruisbestuiving die tot nieuwe ontwikkelingen leidt.

In de loop der jaren heeft Challenging Glass vele internationaal gerenommeerde keynote sprekers ontvangen. Een overzicht is te vinden in tabel 1. Bij elke editie streeft de organisatie naar een sprekers-combinatie van een architect, ingenieur en wetenschapper, zodat synergie tot stand kan worden gebracht tussen deze disciplines. Daarnaast streeft Challenging Glass doorgaans naar een out-of-the-box keynote-presentatie, om een blik buiten de keuken van de bouwindustrie te bieden.

Voor de aankomende editie van Challenging Glass zal architect Stefan Behling, Senior Executive Partner bij het gerenommeerde achitectenbureau Foster and Partners met hoofdzetel in Londen, een keynote presentatie geven. Hij zal spreken over de uitdagende glasprojecten die hij voor Apple heeft ontworpen, zoals verscheidene Apple Stores en het onlangs

Glazen constructie Steve Jobs Theatre (Foto: Eckersley O’Callaghan; www.eocengineers.com)

Challenging Glass 1, 2008, TU Delft (NL)

Challenging Glass 2, 2010, TU Delft (NL)

Challenging Glass 3, 2012, TU Delft (NL)

Challenging Glass 4, 2014, EPFL (CH)

Challenging Glass 5, 2016, Universiteit Gent (BE)

Challenging Glass 6, 2018, TU Delft (NL) geopende Steve Jobs Theatre in Cupertino. Daarnaast zal ook ingenieur Michael Ludvik uit New York een keynote presentatie geven over zijn spectaculaire glasprojecten, zoals een glazen glijbaan die op meer dan 200 m hoogte uitkraagt vanuit een wolkenkrabber in Los Angeles. Als uitstapje naar de wereld van glas in de autoindustrie, zal Christian Grünler van Daimler AG zijn visie en ervaring delen op het gebied van displays en augmented reality in voertuigen.

Daarnaast biedt Challenging Glass 6 ook meer dan negentig presentaties van papers die zijn geschreven door bijna 200 auteurs uit meer dan vijftien verschillende landen. Deze papers zijn verdeeld over verschillende subthema’s, die betrekking hebben op meerdere schaalniveaus, variërend van glasmateriaalsterkte tot hoogwaardige glastoepassingen in constructies en gevels. Elk van deze papers heeft een strikt peer-review proces doorlopen waarvoor Challenging Glass een internationaal wetenschappelijk comité van twaalf personen heeft geïnstalleerd met daarin vooraanstaande internationale experts op het gebied van glas. De papers worden verzameld in een digitaal uitgegeven proceedings boek. Het proceedings boek van de voorgaande editie is te verkrijgen via http://challengingglass.com/order-proceedings.html.

Verder heeft Challenging Glass een samenwerking opgezet met het onlangs opgerichte Glass Structures & Engineering journal van de gerenommeerde inter-

Tabel 1: Keynote and plenaire sprekers op Challenging Glass.

Luke Lowings – Carpenter Lowings Arch. & Des. (UK) Niccolo Baldassini – RFR (FR) James O’Callaghan – Eckersley O’Callaghan (UK) Tanguy Rouxel – Université de Rennes (FR) James O’Callaghan – Eckersley O’Callaghan (UK) Werner Sobek – Werner Sobek / ILEK – Stuttgart (DE) Marc Simmons – Front Inc. (USA) Pascal Richet – IPGP (FR)

Tim Macfarlane – GLASS (UK) Erick van Egeraat – Des. By Erick van Egeraat (NL) Christoph Timm – SOM (USA) Rogier van der Heide – Philips Lighting (NL) Rob Nijsse – ABT / TU Delft (NL) Marilyne Andersen – EPFL (CH) Graham Dodd – ARUP (UK) Manfred Grohmann – Bollinger Grohmann Ing. (DE) Jacques Raynaud – RFR (FR) Paul Vincent – Renzo Piano Building Workshop (FR) Agnes Koltay – Koltay Facades (UAE) Willem Jan Neutelings – Neutelings Riedijk Architects (NL) Haim Dotan – Haim Dotan Ltd. (IL) Sven Plieninger – Schlaich Bergermann Partner (DE) Gijs Rikken – MVRDV (NL) & Faidra Oikonomopoulou – TU Delft (NL) Stefan Behling – Foster and Partners (UK) Michael Ludvik – M. Ludvik Engineering (USA) Christian Grünler – Daimler AG (DE)

Crystal houses, Amsterdam. Gevel van glazen ‘stenen’

nationale uitgever Springer. Een aantal veelbelovende papers van het congres zijn daarbij voorgeselecteerd voor publicatie in een speciale editie van dit journal. De geselecteerde papers hebben een dubbel-blind review- en correctieproces doorlopen, waardoor een hoge eindkwaliteit is gegarandeerd. Een exemplaar van deze speciale editie zal door Springer worden verstrekt aan de deelnemers van het Challenging Glass congres. De speciale editie die uitgegeven werd bij de voorgaande editie van het congres is digitaal beschikbaar via https://link.springer.com/journal/40940/2/2/ page/1.

Challenging Glass 6 zal een uitgebreid overzicht bieden van de nieuwste ontwikkelingen op het gebied van de architectonische en constructieve toepassingen van glas. Een veelheid aan onderwerpen zal worden besproken zoals schakelbaar glas, de toepassingen van gegoten glas in de architectuur, de mogelijkheden van ultradun glas in de bouw, onderzoeken op het gebied van constructief glas onder belasting, de nieuwste vindingen op het gebied van constructieve glas-verlijmingen, en vele andere onderwerpen. Mede dankzij de input van vele internationale auteurs en keynote sprekers, de wetenschapscommissie en sponsoring vanuit industrie partners kijken de organisatoren met groot vertrouwen uit naar een succesvolle en inspirerende 6e editie van Challenging Glass in Delft.

http://www.challengingglass.com

Challenging Glass 5, 2016

Tunneloven computersimulatie met TTSim

Coen van Mosseveld, Senior adviseur TCKI

Leeswijzer

Gezien de grootte van dit artikel kan de lezer, afhankelijk van zijn/haar informatiebehoefte, er voor kiezen om alleen de uitvoer

plaatjes die TTSim genereert te bekijken waardoor al een goede indruk verkregen wordt van de mogelijkheden. Voor lezers die meer willen weten staat onder

elk plaatje toelichtende tekst. Om te voorkomen dat dit artikel

te lang wordt per KGK uitgave is er voor gekozen om het op te splitsen in drie delen. In deel 1 zijn de inleiding, modelopbouw en drie uitvoergrafieken behandeld. In het tweede deel worden de overige geselecteerde TTSim uitvoergrafieken gepresenteerd. In het derde deel meer over de TTSim energiebalans, benodigde invoer, validatie, een simulatie voorbeeld en de

toepassingsmogelijkheden.

Deel 1 verscheen in KGK nummer 4 2017 Rekenmodellen worden steeds meer ingezet om complexe processen te kunnen bestuderen. Het tunnelovenproces is zo’n complex proces, waardoor het resultaat van maatregelen in bestaande tunnelovens of voorspelling van het gedrag van een nieuw ontwerp veelal lastig is.

Baksteenfabriek: tunneloven (Foto: KNB)

Drie jaar geleden is TCKI gestart met de ontwikkeling van een computersimulatiemodel voor tunnelovens en in 2017 zijn er voor het eerst projecten mee uitgevoerd. Het model heeft de naam TTSim meegekregen. De afkorting staat voor TCKI Tunneloven Simulatie. Met TTSim kunnen veel ovenparameters gevolgd worden, zoals bijvoorbeeld: 1) gasverbruik, 2) alle in- en uitgaande debieten, 3) oventemperaturen, 4) ovendrukken en 5) lekkagestromen. Omdat TTSim dynamisch van aard is, kunnen ovenparameters ook in de tijd gevolgd worden. Na langere tijd herhaald doorrekenen (itereren) kan een stabiele situatie ontstaan waarbij parameters niet meer veranderen. Voordat een oven gesimuleerd kan worden, wordt TTSim gevoed met de benodigde informatie van de oven zelf. Na herhaalde doorrekening genereert TTSim uitvoer in de vorm van grafieken en tabellen. Eén voorbeeld is de hoofdgrafiek (deel 1) waarin een stookcurve is afgebeeld met uitvoer, zoals het gasverbruik per ton product en de branderbelasting in mn 3 aardgas per uur of in kW (als staafgrafiek). Een andere belangrijke uitvoer is de energie- en massabalans van alle relevante stromen in tabelvorm. TTSim kan ingezet worden, voor: 1) ontwerp van tunnelovens die nog niet bestaan, 2) voor optimalisatie doeleinden, 3) kwantificeren van besparingsopties, 4) onderzoek naar het gedrag van tunnelovens en 5) educatie voor tunnelovenprocesvoerders is het zeer visueel en instructief. Om te voorkomen dat dit artikel te lang wordt per KGK is er voor gekozen om dit in drie delen te splitsen. Dit deel is deel 2 uit een reeks van 3. In deel 1 de inleiding, modelopbouw en zijn drie uitvoergrafieken gepresenteerd. Voor deel 1 wordt verwezen naar het vorige KGK nummer. In dit tweede deel worden de overige geselecteerde TTSim-uitvoergrafieken gepresenteerd.

Grafiek 4: Oven gasstroomhoeveelheid (stroomt van rechts naar links)

In de bovenstaande grafiek is de grootte van de ovengasstroom weergegeven. Dit is uitgedrukt als specifieke luchtstroom, wat ook wel Air Product Ratio (APR) of op zijn Duits Luft Ziegel verhältnis (L/Z) genoemd wordt, in de eenheid kg lucht/kg product. Het gaat hierbij om de hoeveelheid lucht in kg per geproduceerd gebakken product (zwarte lijn) of kg lucht per kg TOW belading (rode) lijn. Voor de rode lijn geldt dat de werkelijke actuele TOW beladingsmassa op elke plek berekend wordt. Hierin is niet de vuurvastopbouw van de TOW zelf betrokken, maar wel eventueel aanwezig Sohlzugsteine en wordt het gewichtsverlies (gloeiverlies) van de producten zelf verrekend. In TTSim is het zeker mogelijk om absolute massa luchtdebieten te tonen (niet afgebeeld) maar een grafiek als APRwaarde geeft veel meer inzicht en maakt vergelijk tussen verschillende tunnelovens mogelijk. In een tegenstroom-warmtewisselaar, wat een tunneloven in feite is, bepaald de APR-waarde mede de kromming van de gevolgde temperatuurcurve. Bij APR=1 → rechte T-curve; APR<1 → bolle curve; APR>1 → holle curve (bij constante warmteoverdracht). Verder is het zo dat lage APR-waarden een relatief langzame koel/opwarm snelheid geeft en hoge APRwaarden een hoge. Feitelijk worden alle tunneloven temperatuurcurven gestuurd door beïnvloeding van onder andere de APR-waarde ter plaatse in de tunneloven. Omdat de luchtstroom van achter naar voren gaat in een tunneloven beginnen we de bovenstaande APR-grafiek aan de rechterkant waar de zogenaamde primaire lucht (PL) wordt ingeblazen. Deze PLluchtstroom ligt veelal tussen de 2 en 6 kg/kgAPR en is noodzakelijk om de producten in het laatste gedeelte snel af te koelen nadat deze het kwartsprongtraject verlaten hebben, zodat de product/TOW-uitrijverliezen laag blijven. Verder naar links zakt de APR-waarde flink naar beneden door in dit geval twee Lage Temperatuur Afzuigingen (LTA) die lucht uit de oven zuigen en veelal afgeven aan de Oven Droger Lucht (ODL). Na de twee LTA’s is de APR-waarde gezakt tot ver onder de 1 kg/kgAPR waardoor de koelsnelheid van producten flink afneemt. Dit is nodig om de producten zonder scheurvorming door de kwartssprong (573 °C) te sturen. Verder naar links vindt er weer een sprong in de APR-waarde plaats die veroorzaakt wordt door de eerste Hoge Temperatuur Afzuigingen (HTA) die eveneens lucht uit de oven zuigt waardoor de APRwaarde verder daalt tot 0.5 kg/kgAPR. Wat opvalt aan de getoonde APR-curve is dat er eveneens sprake is van daling tussen de LTA en de HTA. Er gaat kennelijk continu lucht uit de oven. Dit wordt veroorzaakt door oven luchtlekkage in dit geval vanuit de oven naar de wielstelruimte die hierdoor opwarmt door de warme ovenlucht. Deze lekkage wordt berekend door het statische druk- en lekluchtmodel die later aan bod komt. Ook tussen de PL en de laatste LTA is er sprake van uitlek. Feitelijk is het zo dat over de gehele ovenlengte in-/uitlek kan plaatsvinden wat zich in de APR-grafiek

laat zien door geleidelijk verloop van de APR-waarde. De sprongen worden veroorzaakt door actieve inblaas of afzuigingen. We pakken de draad weer op links van de eerste HTA (of laatste zo u wilt). Direct links daarvan neemt de APR sprongsgewijs toe door zeer koudeluchtinbreng van de snelkoeling (SK) die de hete ovengassen zeer sterk afkoelt (zie ook grafiek 1). Weer links daarvan daalt deze weer door de tweede HTA gevolgd door een stijging als gevolg van de volgende SK. De combinatie van HTA’s en SK’s moet ten eerste zorgen voor zeer sterke koeling van producten die vanaf toptemperatuur moeten koelen tot net boven de 573 °C. Maar tevens is het belangrijk dat de APRwaarde die de vuurzone in (VZi) gaat ergens grofweg tussen de 0.3 - 0.6 kg/kgAPR ligt. Deze VZi_APR-waarde is van groot belang en bepaalt in hoge mate hoe de verdeling in branderlast gaat worden in de gehele branderzone. Tevens is VZi_APR-waarde gevoelig voor het uiteindelijk brandstofverbruik per ton product van de gehele tunneloven. De VZi_APR-waarde kan geoptimaliseerd worden, zodat het laagst mogelijke gasverbruik wordt gerealiseerd, maar eveneens zo geoptimaliseerd is dat het totaalverbruik van oven en drogerbijstook samen minimaal wordt. De VZi_APR-waarde beïnvloedt namelijk eveneens de ODL-energie door de veelal grote inbreng van de HTA’s. Wanneer deze VZi_APR-waarde optimaal is hangt van vele zaken af (complex dus) en is typisch een klus voor TTSim. Ruim links van de SK’s loopt de relatief lage luchtstroom rustig de vuurzone in. Afhankelijk van de grootte en zijn temperatuur setpoint moet de laatste brandergroep (BRG) veel of weinig werk verzetten om de lucht op toptemperatuur te krijgen. Brandergroepen brengen lucht/rookgasmassa de oven in wat zich laat zien door een sprongsgewijze stijging van de APR. Elke brander die in werking is brengt nieuwe massa in, afhankelijk van de branderlast. Rookgassen van branders dragen in hoge mate bij aan de totale rookgasmassastroom APR die de oven verlaat via de schoorsteen. In de grafiek is dat al te zien. Maar eveneens luchtinlek vanuit de wielstellen draagt daar flink aan bij. Dit is de geleidelijke stijging in de APR vooral in de ovenopwarmzone. Oven-luchtlekkages is een groot ongewenst effect dat niet alleen van invloed is op het totaal brandstofverbruik van de oven, maar eveneens de kwaliteit van producten negatief kan beïnvloeden, met name daar waar het plaatsvindt, te weten kopse TOW-afdichting maar vooral de zandafdichtingen aan de zijkant. Relatief koude lucht uit de wielstelruimte stroom in de opwarmzone de oven in en koelt vooral de ovenluchtstroom aan de zijkanten, waardoor in extreme gevallen de producten niet voldoende op toptemperatuur komen. Veelal wordt dit gecompenseerd door lansafstelling wat dus brandstof kost. Oriënterende TTSim simulatie laten zien dat luchtlekkages en het minimaliseren hiervan zeer grote brandstof besparingen kunnen geven. In TTSim is het uiteraard mogelijk om hierin grote variaties aan te brengen tot

Grafiek 5: Statische drukken en drukverschillen (drijvende kracht ovenlekkage; zie pijlen)

zelfs nul lekkages. Van de laatste brandergroep tot aan de rookgasafzuiging (RGA) stijgt de APR-waarde door inbreng van branderrookgassen en luchtlekkages. Rookgasdebieten zijn goed meetbaar. Uit de TCKI meetervaring is bekend dat deze variëren tussen de 1.3 en 5 kg/kgAPR . Uit oriënterende TTSim-simulaties is duidelijk geworden dat de laagst mogelijke rookgas APR niet altijd hoeft te leiden tot het laagste brandstofverbruik. Ook hier gaat het complexe tunnelovenproces soms tegen de intuïtie in.

Zoals in het vorige gedeelte al gemeld spelen ovenluchtlekkages een zeer kwalijke rol in het tunnelovenproces die zo veel als mogelijk vermeden moeten worden. Om te kunnen helpen in deze strijd is er een mogelijkheid om door middel van TTSim-simulaties statisch drukverloop in de oven en de wielstelruimte (WSR) te simuleren. Het statisch drukverloop in de oven wordt berekend aan de hand van statische drukval, als gevolg van luchtstroming tussen de lading door. Er is geen lineair verband tussen luchtstroming en drukval. Dit verband is meer progressief. Door de berekende drukval te integreren ontstaat de blauwe statische drukcurve in de oven waarbij in TTSim vrij aangegeven kan worden waar het nulpunt ligt. Het statische drukverloop onder de wielstelruimte kan handmatig ingegeven worden, bijvoorbeeld op basis van meetgegevens. Echter TCKI is momenteel bezig met de ontwikkeling om eveneens statische drukken en bijbehorende wielsteldebieten te kunnen berekenen op basis van inblaas- en afzuigpunten. De rode lijn in de grafiek vertegenwoordigt het drukverschil over de tunnelovenwagen boven en onder. Het drukverschil is de drijvende kracht die lekkage kan veroorzaken, afhankelijk van de weerstand die zandgoten en wagenafdichtingen kunnen geven tegen luchtstroming. De pijlen in de grafiek geven de richting van de mogelijke lekkagestroom aan. De stippellijnen geven de luchtdichtheden aan in kg/m3 en zijn af te lezen op de rechter as. Te zien is dat door het grote temperatuurbereik in een tunneloven de dichtheden in de oven zeer sterk variëren. Dit impliceert dat de koude koellucht als het ware geleidelijk ‘explodeert’ de vuurzone in en weer ‘implodeert’ richting de schoorsteen.

Op basis van het berekende drukverschil over de TOW per element en een gedefinieerde zogenaamde zandgoot-luchtweerstand per meter tunneloven (RZG) berekent TTSim de lekkageluchtstroom en richting hiervan. De RZG vertegenwoordigt niet alleen de luchtweerstand van de zandgoten (links + rechts), maar eveneens de weerstand van de kopse afdichtingen van de TOW. Er is een niet-lineair verband tussen drukverschil en lekkagestroom. De RZG kan elke gewenste waarde aannemen. Bij een simulatie waarbij de oven volmaakt dicht is kan een RZG van oneindig ingevuld worden, waardoor de lekkage ongeacht het drukverschil altijd nul zal zijn. Voor een oven met waterafsluiting (waterbedoven) zal de RZG een zeer grote waarde

Grafiek 6: Ovenlekkagestromen (blauw=in) en (rood=uit); (maat voor luchtlekkage)

Grafiek 7 : Tunnelovenwagen laagtemperaturen (mate van TOW doorwarming)

aannemen. Normaliter wordt de RZG-waarde over de gehele lengte van de oven gelijk gehouden, maar dat is niet strikt noodzakelijk. Er is een mogelijkheid om hierin te variëren per rekenelement, bijvoorbeeld om de effecten van ‘openingen’ in de zandafdichting te simuleren (educatief interessant).

In de grafiek is te zien dat vanaf het omslagpunt (TOW nr. 20) de richting van de lekkage omdraait. Vanaf dit punt richting de schoorsteen neemt de lekkagestroom de oven ‘in’ alleen maar toe in dit voorbeeld. Na dit punt lekt er steeds meer lucht de oven ‘uit’ richting de primaire lucht inblaas (PL). Door numerieke integratie van lekkagestromen over de gehele ovenlengte worden de totaal lekkage stromen ‘in’ en ‘uit’ berekend en in de grafiek getoond als totaal APR waarde. In de voorbeeld simulatie betekent dit dat 1.28 kg/kgAPR lekkagestroom toegevoegd wordt aan het totale rookgasdebiet van 2.66 kg/kgAPR wat dus 48% aandeel van lekkages is vanuit de wielstelruimte. Dit zijn geen ongewone waarden voor de bestaande tunnelovens (niet waterbedoven). Hier ligt nog een groot aandachtsgebied voor tunnelovenoptimalisatie. De tunnelovenwagen (TOW) neemt gedurende zijn reis door de tunneloven een behoorlijke hoeveelheid warmte op, maar staat deze voor een groot gedeelte weer af in de koelzone. Echter een deel gaat verloren bij uitrijden aan het einde van de stookcurve en weer een ander deel wordt afgegeven aan de luchtstroom onder de TOW. De ontwikkeling van een TOW-model is apart uitgevoerd buiten TTSim. Het doorrekenen van een TOW is al complex van zichzelf. Tijdens de ontwikkeling van dit TOWSim-model bleek dat integratie binnen TTSim nooit een succes zou kunnen worden. Dit had te maken met de enorme hoeveelheid rekenwerk dat hiervoor nodig is en wat TTSim veel te traag zou doen worden. Er is toen de keuze gemaakt het TOWSim-model als apart expertmodel te laten bestaan, waarmee thermisch gedrag van de TOW bestudeerd kan worden die resulteren in verschillende parameters op basis waarvan een eenvoudiger TOW-model binnen TTSim aangemaakt kan worden. Dit resulteerde in een tien lagen TOW-model, waarmee de TOW van boven naar onderen in tien lagen is opgedeeld in materialen met verschillende thermische eigenschappen (in het expertmodel was dit 200 lagen). De tien verschillende lagen zijn zo gekozen dat de warmtestromen [W/m2] kloppen met de uitkomsten van het expertmodel TOWSim. De getoonde temperaturen zijn van wege dit uitgangspunt minder van belang. Tijdens de doorgang van de TOW wordt de warmteopname, buffering en afgifte berekend in deze tien lagen, zodat deze qua dynamisch gedrag lijkt op die van het expertmodel. Hierdoor blijft de rekentijd van TTSim acceptabel. In grafiek 7 wordt het temperatuurverloop van de tien lagen inclusief de beide opgelegde temperaturen boven en onder weergegeven. Let hierbij op de temperatuur na-ijling in de verschillende lagen van boven naar onderen.

Grafiek 8: Warmteopname en afgifte tunnelovenwagen (positief=opname; negatief=afgifte)

De warmte-opname, buffering en afgifte worden door het tien TOW-lagenmodel berekend en verwerkt in de energiebalans per rekenelement binnen TTSim . In grafiek 8 zijn deze warmtestromen per vierkante meter TOW-oppervlak weergegeven. Voor het TOW-dek (blauw) geldt dat waarden groter dan nul warmte-opname is en waarden kleiner dan nul is warmte-afgifte. Voor TOW onderkant geldt (groen): >0 is afgifte en <0 is opname.

Bij elke tunneloven hebben we te maken met warmteverliezen van wanden naar de omgevingslucht in de ovenhal. Enkele jaren geleden heeft TCKI in opdracht van de branche onderzoek gedaan naar werkelijke wandverliezen bij twee verschillende tunnelovens op basis van uitgebreide metingen. Een belangrijke conclusie van dit onderzoek was dat theoretische warmtedoorgangsberekeningen van ovenbouwers zoals, die gepresenteerd worden voor aankoop van een oven, niet overeenstemmen met de praktijk. Dit heeft te maken met het 1-dimensionale karakter van deze berekeningen die er vanuit gaat dat warmtestroomrichting haaks staat op de ovenwand. Op basis van IR warmtebeeldopnamen is komen vast te staan dat er vrijwel nooit sprake is van ‘rechte’ warmtestroomrichting. Door verschillen in warmtegeleidbaarheid in de ovenwand en in het bijzonder door de aanwezigheid van zogenaamde ‘warmtebruggen’ zoals bijvoorbeeld stalen wandankers, is er meestal sprake van een duidelijk driedimensionaal warmtestromingsbeeld waardoor de eendimensionale berekeningen niet meer de werkelijkheid weergegeven. Ook de convectieve warmteoverdracht naar de omgevingslucht die eveneens in de praktijk is bestudeerd kent grote verscheidenheid door allerlei omgevingsfactoren. Deze conclusie heeft geleid tot het inzicht dat het veel eenvoudiger en sneller werkt als voor linker en rechter zijwanden zogenaamde wand Rw-waarden worden ingegeven op basis van in de praktijk gevonden gemiddelde warmtestromen voor een bepaalde ovensectie (liefst op basis van meting).

Delen die meer isolatie bevatten krijgen een hogere Rw-waarde zodat de gewenste Watts/m2 kloppen bij een gegeven temperatuurverschil in de oven en de buitenwand. In TTSim is het mogelijk om te kiezen voor een oven met tussendekkoeling of niet. In het laatste geval wordt het warmteverlies berekend op basis van het opgegeven Rw-waarde profiel van het ovendek. In geval er een gekoeld hangdek aanwezig is, is deze berekening iets ingewikkelder, waarbij per rekenelement eveneens de beschikbare restwarmte voor de ovendroger lucht (ODL) berekend wordt, alsmede het werkelijke warmteverlies op het loopdek. In grafiek 9 worden alle wand-warmtestromen getoond, waarbij het lijkt of de linkerwand ontbreekt. Dat is echter niet zo want deze is exact gelijk aan die van de rechterwand die voor de blauwe is geplot. De sprongen in de wand-warmtestroom worden

Grafiek 9: Ovenwand transmissieverliezen (energieverlies door wanden aan ovenhal)

veroorzaakt door verschillen in Rw-waarden die in overeenstemming zijn met de wandopbouw van de oven.

In TTSim wordt eveneens het warmteverlies van de wielstelruimte aan de bodem eronder berekend. De gebruikte rekenprocedure is eveneens een spin-off van het brancheproject Warmteverlies ovenwanden. De bodem is tenslotte ook een wand, wat er in de bodem verdwijnt gaat niet in de vorm van ODL energie naar de droger. Het warmteverlies wordt berekend op basis van het temperatuurprofiel onder de tunnelovenwagens, de wielsteltemperatuur. Momenteel wordt de wielstelkoel temperatuurprofiel nog met de hand opgegeven, liefst op basis van meting. Maar in het kader van het momenteel in ontwikkeling zijnde ‘wielstelkoelingmodel’ is het de bedoeling dat er een mogelijkheid is dat deze berekend kan worden. De gebruiker kan hiervoor kiezen of gebruik blijven maken van meetgegevens. Hoeveel warmte er de bodem instroomt is onder andere afhankelijk van de bodemgesteldheid onder de tunneloven. Gebleken is dat hier sprake is van tweedimensionale warmtestromen die tot wel 5 m diep merkbaar zijn en zelfs weer naar boven kunnen stromen om naast de tunneloven de warmte af te staan aan de hallucht. Het goede nieuws is dat de warmteverliezen relatief klein zijn ten opzichte van de oven aardgasinput. Uiteraard blijft het zo dat een gemiddeld warmere wielstelruimte meer energie zal verliezen aan de bodem dan een koelere. In TTSim worden de bodem warmteverliezen middel door van vereenvoudigde rekenprocedure berekend per rekenelement. De integratie hiervan over de totale ovenlengte geeft het totaal weer.

Einde deel 2. In het volgende KGK nummer meer over de TTSim energiebalans, benodigde invoer, validatie, een simulatie voorbeeld en de toepassingsmogelijkheden.

Tecnargilla reinforces its promotional campaign abroad

The exhibition’s organisational staff are focusing on foreign promotion thanks to collaboration with major partners in Spain, India, Turkey and China

Thanks to the intense organisational activity, Tecnargilla is even now promising further growth compared to the already significant results achieved in 2016, due both to the extensive and innovative technological offering from a gathering of companies from among the most qualified on the national and international market and to the visitor forecast, expected to exceed that of the previous edition, when there were more than 16,764 foreign visitors. The activity of the promotional campaign for Tecnargilla (Rimini 24–28 September 2018), the world’s most important exhibition in terms of ceramics and brick supplies, maintains its relentless pace, abroad above all, with the aim of ensuring an even more international edition with leading players in the sector. In addition to attending the main international exhibitions with a promotional staff and stand, to direct contact with the most important ceramic industry associations, chambers of commerce and outstanding buyers, foreign promotional activity this year is also supported by a qualified network of agents who, from their respective countries, work to boost the visibility of the exhibition. GPE Fairs in Spain, Bee2Bee in Turkey, Arta Group in Iran, Unifair Exhibition Service with its Chinese office and the Indian Rare Tech Projects Pvt are the partners Tecnargilla has chosen to extend the promotional activity abroad, where positive feedback is already being received. For this edition too, many delegations and profiled buyers are expected to enhance the ‘business meeting’ area (more than 1,000 meetings were held in 2016) particularly appreciated by the exhibiting companies for the excellent commercial opportunities.

Tecnargilla

Tecnargilla is the world’s most important exhibition in terms of ceramics and brick supplies. Organised by Acimac (Association of Italian Manufacturers of Machinery and Equipment for Ceramics) and IEG Italian Exhibition Group, the exhibition offers the best of innovation in aesthetics and processes for the sector every two years, playing host to all the leading companies and attracting a great number of international buyers to Rimini. Tecnargilla was the exhibition with the most visits from international operators in its 2016 edition too: 16,764 (+6.3 on 2014) foreign buyers from a total of 33,395 visitors (+4% on 2014). Tecnargilla welcomed 430 exhibitors in 2016 (40% of which from around 26 countries) covering an area of 80,000 m² (+7% on the 2014 edition) approx., divided into four exhibition sections: Tecnargilla, dedicated to technologies for ceramic tiles, sanitaryware and tableware; Kromatech, the showcase for colour and creativeness in ceramics; Claytech, the section dedicated to technologies for bricks and T-White the new exhibition area dedicated to the production of machinery and plants for the production of ceramic sanitaryware and tableware.