sciencetalk

Ik moet voor mijn masterproef een oven proberen te isoleren. Deze oven in 75 meter lang en 4.6meter diameter. Deze is onderverdeeld in een droogoven(45m) en een brandoven(30m). De temperatuur aan de binnenzijde van de brandoven bedraagt 1300graden en aan de buitenzijde 400graden. Het is mijn bedoeling om binnenin de brandoven een binnenring aan te brengen, deze te bekleden met vuurvaste stenen en tussen de binnenring en de eigenlijke ovenwand te isoleren. Het werken met warmtewisselaars of recuperatie van de 400graden is niet evident daar ik de warmte nergens echt nog nodig heb en de oven roteert. De binnenring kunnen we bevestigen met inox 310 wat bestand is tegen extreme temperaturen. Het is nu de bedoeling dat ik ga bepalen uit welk materiaal ik de binnenring zou vervaardigen. De vuurvaste stenen hebben een warmtegeleidingscoëfficient van 0.25W/m.K. en de buitenring is st37. Ik zou dus willen weten wat de temperatuur is die mijn binnenring zal krijgen wanneer ik deze incapsel met isolatiemateriaal. Aan de hand hiervan kan ik bepalen wat mijn materiaal moet worden en dus ook tegen welke temperatuur mijn isolatiemateriaal bestand moet zijn.

Kan iemand me helpen bij het berekenen van de temperatuur van de binnenwand na het aanbrengen van isolatie? Ik weet namelijk niet echt hoe ik hieraan moet beginnen.

Mvg

Jan

De oven zal nu toch ook al een soort van vuurvaste bekleding aan de binnenzijde hebben?

En daarop gaat je dan nog eens isolatie aanbrengen en een binnenring met daarop vuurvaste stenen?

Maak eerst eens twee plaatjes van de cirkelvormige dwarsdoorsnede van de brandoven, één voor de huidige en één voor de nieuwe situatie, met alle lagen, laagdiktes, materialen en hun warmtegeleidingscoefficienten.

Voor de nieuwe situatie doorgerekend kan worden moet eerst de bestaande situatie, met 400 oC buitenwandtemperatuur, doorgerekend worden o.a. om te schatten wat het stralingsverlies aan de buitenzijde is, en dus wat de emissiecoefficient (emissivity) van de buitenwand is.

Theorie over convectie en straling vindt je in vele boeken, o.a. in dit vrij downloadbare boek

Staat deze oven buiten? Of in een loods?

Als het in een loods staat moet je eerst nadenken hoe de warmte word afgevoerd. Anders word de loods een deel van je systeem en kan het goed 100 graden worden in de loods, hangt van de isolatie van de loods af.

waarom hier niet verder gaan?

Ik heb een nieuw onderwerp aangevraagd daar ik intussen al een beetje verder ben en mijn oplossing er nu helemaal anders uitziet. De oven staat in de buitenlucht. De oven is momenteel idd bekleed met vuurvaste stenen. De reden waarom ik een binnenring moet aanbrengen is omdat er geen isolatie beschikbaar is die tegen deze extreme temperaturen bestand is en in staat is er vuurvaste stenen op te bevestigen.