L’optimisation des flux thermo-aérauliques d’une verrerie doit être considérée comme un élément déterminant pour l’efficacité globale d’une usine. La simulation CFD est une démarche d’ensemble permettant de réaliser une conception optimale des verreries.

La production de demain doit répondre à des normes élevées. L’efficacité énergétique, la garantie de production, la réduction des coûts et des erreurs sont les grandes lignes qui devrait guider la conception.

Un soin particulier est apporté pour garantir des normes de qualité les plus élevées dans la production. Cela, non seulement dans les usines nouvellement conçues, mais également dans les usines existantes qui sont soumises à un processus continu d’optimisation.

Les simulations CFD sont une nouvelle approche de conception globale permettant l’optimisation des verreries et l’atteinte des objectifs.

Vous trouverez ci-après un exemple du protocole appliqué aux verreries

La fabrication du verre et d’objets en verre ou cristal comporte plusieurs activités différentes :

Dans toutes ces activités, les travaux de verrerie et de cristallerie utilisent des fours pour obtenir du verre en fusion qui exposent à de fortes chaleurs, aux rayons infrarouges et utilisent de nombreux produits chimiques. La modélisation fine de ces différents phénomènes via la CFD permet d’étudier de manière globale l’impact de ces phénomènes sur le process et les opérateurs.

La conception des bâtiments de type verrerie ou sidérurgie est souvent basée uniquement sur l’expérience, les estimations et les besoins d’espace qui résultent directement des composants et des machines de l’usine. Peu d’attention est accordée à la conception et la compréhension du bâtiment de production. Au contraire, le bâtiment est simplement considéré comme une enveloppe, uniquement nécessaire pour les composants de l’usine. Malheureusement, l’impact de la conception du bâtiment sur tout le processus de production est généralement observé trop tard.

Les substances entrant dans la composition du verre sont très nombreuses et les fumées et les poussières provenant des matières premières en suspension exposent les verriers et cristalliers à des dangers d’affections respiratoires. La modélisation CFD permet de reproduire le mouvement de l’air en tenant compte des transferts de chaleurs et de masses, en tenant compte du transfert des impuretés gazeuses et de leurs dispersions, ainsi que du transfert des particules mécaniques en suspension. Il est possible de concevoir précisément la ventilation naturelle et le dimensionnement des aérateurs statiques en tenant compte des risques de surchauffe, de l’alimentation en air des compresseurs, de la dissipation des polluants en s’assurant que le process ne soit pas perturbé.

Une plus haute qualité du verre et un plus faible rejet du produit final sont les objectifs de chaque opérateur de verrerie. Le verre est sensible aux chocs thermiques après le processus de moulage. Les contraintes et les défauts de qualité qui y sont associés sont le résultat d’un contact direct du verre chaud avec des courants d’air froid indésirables et non maitrisés.

L’influence des mouvements aérauliques sur le produit final peut être analysée à l’aide de la simulation CFD. Ce sont souvent les choses invisibles en conception qui ont un impact important sur la qualité du produit fini.

En identifiant les courants d’air néfaste, la CFD permet d’optimiser l’ensemble de la chaine de production, la qualité de l’air et le confort des opérateurs.