Matematiske beregninger skal effektivisere maskiner til isproduktion

Matematiske beregninger skal effektivisere maskiner til isproduktion

Computersimuleringer som termisk topologioptimering og flowsimuleringer har et stort potentiale for at energi-effektivisere processer i den danske industri. Det potentiale afdækker Teknologisk Institut sammen med en række partnere i Easy-E projektet, som er støtte af Energistyrelsens EUDP program

En af partnerne er Gram Equipment, som i projektet har undersøgt mulighederne for at effektivisere en køletunnel til nedkøling af is - til gavn for både produktionsomkostningerne og CO2-kontoen. Udfordringen har man søgt at løse ved hjælp af simuleringsprocesser.

Easy-E projektets målsætning er at mindske CO2-udledningen i den danske industri via termisk topologioptimering, som skønnes at have et stort potentiale, når det kommer til at spare på energien. Termisk topologioptimering er en designmetode, der er baseret på matematisk modellering og computersimuleringer, hvor man beregner de termiske belastninger, der vedrører varmeoverførsel, flow og køling.

- I projektet arbejder vi bredt med forskellige industricases. Blandt andet undersøger vi opvarmning af kagedej og nedfrysning af fløde til is. Derudover arbejder vi også med en generel energioptimering, da vi i nogle cases arbejder med store systemer, hvor en mere klassisk simuleringsfremgang egner sig bedre, lyder det fra Christopher Klingaa, centerprojektleder hos Teknologisk Institut og arbejdspakkeleder i EASY-E projektet.

Integration i virksomhederne er helt essentiel
- For at gøre topologioptimering og simuleringsprocesser bredt tilgængeligt i industrien, er det i projektet helt essentielt at have industripartnerne med, da de repræsenterer de problemstillinger, som danske (og internationale) virksomheder står over for til dagligt, påpeger Christopher Klingaa.

En af de industrielle samarbejdspartnere er Gram Equipment med hovedsæde i Kolding, der er global leverandør af avanceret udstyr og produktionslinjer til industriel isproduktion. I EASY-E projektet har Gram Equipment blandt andet ønsket at få undersøgt og effektiviseret en køletunnel til nedfrysning af flødeis.

Stort potentiale med store beregninger
Køletunnellen fra Gram Equipment har været på markedet i en del år, hvorfor det var oplagt at se nærmere på, om det var muligt at optimere den ved hjælp af simuleringsprocesser. Køletunnellen fungerer ved, at halvfrosne flødeis, placeret på et bånd, køres igennem den. Undervejs nedkøles isene af en kold luft, der blæses ind i tunnellen, så de kommer frosne ud i den anden ende med en temperatur på omkring minus 30 grader.

For at opnå den bedst mulige optimering, har man via computerprogrammer og udregninger lavet en computerversion af den virkelige køletunnel. Derved kan man få et præcist billede af luftens cirkulation inde i tunnellen.

Computersvaret er valideret i virkeligheden
Simuleringsprocesserne har nu vist gode resultater med en væsentlig beregnet forøget indfrysnings-hastighed. Disse resultater er opnået ved at optimere luft flowet inde i tunnelen.

- Det betyder, at Grams kunder i princippet kan vælge at fryse isene hurtigere ned med den samme energimængde, som de bruger på nuværende tidspunkt. Alternativt vil man kunne bruge den samme tid på at nedkøle isen - men nedsætte energiforbruget. Man kan også kombinere de to løsninger og stadig opnå et positivt resultat, lyder det fra Christopher Klingaa.

Resultaterne er blevet bekræftet ved at måle på en frysetunnel i rigtig isproduktion. De gennemførte simuleringer ventes således at få en reel betydning for Gram Equipments kunders produktion og energiforbrug.

Om EASY-E projektet:
EASY-E projektet løber fra 1. oktober 2020 til 31. december 2023 og har et samlet budget på DKK 20 mio. Projektet er støttet af EUDP - Det Energiteknologiske Udviklings- og Demonstrationsprogram under Energistyrelsen og har deltagelse af såvel videns- som industripartnere. Videnspartnerne er Teknologisk Institut, DTU – Danmarks Tekniske Universitet samt Oqton Danmark, mens industrien repræsenteres af Aarsleff, Danfoss Cooling, Asetek, Bühler Group og Gram Equipment.

-lipe

 

13/3 2023
  • Kong Frederik besøger EuroSkills Herning 2025

    Kong Frederik besøger EuroSkills Herning 2025

    maskiner ›Når 597 af Europas dygtigste, unge faglærte samles i Herning fra på onsdag til fredag, kan de udover konkurrencerne se frem til besøg af Hans Majestæt, Kongen, som har meddelt sin ankomst på torsdag
  • Nyt dansk-spansk samarbejde

    Nyt dansk-spansk samarbejde

    maskiner ›Nordpack Industriservice ved F. Overgaard – Nordpack.dk - har for nyligt indgået et samarbejde med den spanske virksomhed Tech M Group. Partnerne udstiller på HI Tech & Industry 2025
  • Næste generations elektroniske trykafbryder

    Næste generations elektroniske trykafbryder

    maskiner ›Parker Hannifin lancerer SCPSDI der er udviklet til permanent seriebrug i f.eks. industrielt produktionsudstyr, tunge maskiner, elproduktion og transport
  • Klinisk center godkendt til fremstilling og import

    Klinisk center godkendt til fremstilling og import

    maskiner ›KLIFO, som leverer end-to-end emballerings- og distributionsservices bl.a. kliniske forsøg i medicinal- og biotekindustrien, har fået Lægemiddelstyrelsens godkendelse sin nye 6.500 m2 lagerfacilitet i Brøndby
  • Technomania ruster Danmark til den digitale fremtid

    Technomania ruster Danmark til den digitale fremtid

    maskiner ›Som en del af HI-messen lægger Technomania arm med nogle af tidens store teknologiske udfordringer fra AI og digitalisering til cybersikkerhed og kritisk infrastruktur
  • Stor opbakning til årets HI-messe

    Stor opbakning til årets HI-messe

    maskiner ›Godt 620 udstillere har indtil videre meldt deres ankomst til Danmarks største industrimesse, som om seks uger åbner dørene med konkurrencer, konferencer og udstillinger i Herning. I år med elektronikmessen EOT som en del af arrangementet
  • Sick præsenterer ny generation af absolut-incodere

    Sick præsenterer ny generation af absolut-incodere

    maskiner ›ANS/ANM58 PROFINET er designet til, at maskiner og anlæg til maskinkonstruktion, emballage-, lager- og transportteknik bl.a. får mere præcis styring og bliver nemmere at vedligeholde
  • Robotløsning automatiserer pakkeanlægget

    Robotløsning automatiserer pakkeanlægget

    maskiner ›RoboTool har designet og implementeret en ny pakkeløsning hos Danfoss Drives