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      Numerical Investigation for the Design of a Central Recuperator with Hybrid Air Preheating* Translated title: Numerische Untersuchungen zur Auslegung eines Rekuperators mit hybrider Verbrennungsluftvorwärmung

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          Abstract

          Industrial furnaces, especially in steel industry but also in non-ferrous, ceramic or chemical industry, are often fired with fossil fuels like natural gas, oil or coke. Considering the transition to green energy, it is necessary to enable the use of renewable energies like wind and solar energy in fossil-fueled furnaces. Resulting from this motivation, a hybrid recuperator for combustion air preheating with off-gas heat and electric energy is being developed in a public research and development project. The hybrid recuperator consists of a conventional tube bundle module and an electric heating module. The design of the prototype is based on numerical investigations to determine pressure loss, increase in temperature and heat transfer. This article introduces the concept of the new hybrid recuperator and initial results of numerical investigations for a small-scale hybrid recuperator geometry.

          Kurzfassung

          Ein Großteil der Industrieöfen im Bereich der Metall- sowie der Keramik- und Chemieindustrie wird mit fossilen Brennstoffen wie Gas, Öl oder Kohle betrieben. Vor dem Hintergrund der Energiewende besteht die Notwendigkeit, auch den Einsatz von elektrischer Energie aus erneuerbaren Energiequellen wie Wind- und Solarenergie an fossil beheizten Anlagen zu ermöglichen. Resultierend aus dieser Motivation wird in einem aktuellen Forschungs- und Entwicklungsvorhaben ein hybrider Rekuperator zur Verbrennungsluftvorwärmung mittels Abgaswärme und elektrischer Energie entwickelt. Der hybride Rekuperator besteht aus einem konventionellen Rohrbündelmodul und einem elektrischen Heizmodul. Die Auslegung des Prototyps basiert auf numerischen Untersuchungen, um den Druckverlust, die Temperaturänderung sowie den Wärmestrom zu bestimmen. Dieser Beitrag zeigt das Konzept des hybriden Rekuperators sowie erste Ergebnisse numerischer Untersuchungen für eine Anlage im Technikumsmaßstab.

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          Two-equation eddy-viscosity turbulence models for engineering applications

           F. R. Menter (1994)
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            Computational Methods for Fluid Dynamics

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              Energy savings in the combustion based process heating in industrial sector

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                Author and article information

                Journal
                htme
                HTM Journal of Heat Treatment and Materials
                Carl Hanser Verlag
                1867-2493
                2194-1831
                13 June 2018
                : 73
                : 3
                : 158-169
                Affiliations
                1 RWTH Aachen University – Department for Industrial Furnaces and Heat Engineering (IOB), Kopernikusstr. 10, 52074 Aachen, Germany
                2 RWTH Aachen University – Department for Industrial Furnaces and Heat Engineering (IOB)
                3 Hülsenbusch Apparatebau GmbH & Co. KG, Kempen, Germany
                Author notes

                Lecture held at the HeatTreatmentCongress, October 2527, 2017 in Cologne, Germany

                1 scheck@ 123456iob.rwth-aachen.de (Corresponding author/Kontakt)
                Article
                HT110355
                10.3139/105.110355
                © 2018, Carl Hanser Verlag, München
                Page count
                References: 12, Pages: 12
                Product
                Self URI (journal page): http://www.hanser-elibrary.com/loi/htme
                Categories
                Fachbeiträge/Technical Contributions

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