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
  • Røntgen og AI skal optimere fødevareproduktion

    Røntgen og AI skal optimere fødevareproduktion

    maskiner ›Avanceret røntgenbaseret 3D-billeddannelsesteknologi, kombineret med kunstig intelligens skal hjælpe med automation og kvalitetskontrol af komplekse emner og processer - i første omgang på danske slagterier
  • Kongskilde Industries fejrer 75 år med innovation og ekspertise

    Kongskilde Industries fejrer 75 år med innovation og ekspertise

    maskiner ›Kongskilde Industries, der leverer luftdrevne løsninger og materialehåndteringssystemer, annoncerer sit 75-års jubilæum og fejrer en bemærkelsesværdig arv af teknisk ekspertise, brancheinnovation og kundepartnerskaber
  • Fleksibel sizing og batching

    Fleksibel sizing og batching

    maskiner ›Scanvaegt Systems udvider produktprogrammet med en ny serie graders, der i kraft af høj præcision, fleksibilitet og konkurrencedygtig pris optimerer danske fødevareproducenters råvareudnyttelse
  • Kraftfuld maskine med dobbelt teknologi til flaskevask

    Kraftfuld maskine med dobbelt teknologi til flaskevask

    maskiner ›Producenten Sidel lancerer Hydra Ultrasonic, der kombinerer kemisk- og ultralydsteknologi for at opnå ekstra høj ydeevne. Flaskevaskeren skal både reducere produktionsomkostningerne og miljøaftrykket ved genbrugsflasker
  • Arla Foods Ingredients gennemfører opkøb i Wales

    Arla Foods Ingredients gennemfører opkøb i Wales

    maskiner ›Arla Foods Ingredients har gennemført opkøbet af Volacs Whey Nutrition-forretning, efter det tidligere blev godkendt af de britiske konkurrencemyndigheder
  • Bryggere og vinmagere - foren jer

    Bryggere og vinmagere - foren jer

    maskiner ›‘Hvad der passer sammen - fermenterer sammen’. Det er sloganet for den del af drikkevaremessen BrauBeviale, som følger op på, at det øgede fokus på vinindustrien var en klar succes på sidste års messe
  • AI-baseret fjernovervågning til fødevarebranchen

    AI-baseret fjernovervågning til fødevarebranchen

    maskiner ›Ishida lancerer Sentinel 5.0 - en AI-drevet software til fjernovervågning og -rapportering. Den skal hjælpe fødevareproducenter og -fremstillere med at sikre maksimal kapacitet, ydeevne, effektivitet og værdi på produktionslinjerne
  • Universal Robots lancerer AI Accelerator til cobots

    Universal Robots lancerer AI Accelerator til cobots

    maskiner ›Den danske producent af kollaborative robotter har udviklet et nyt brugervenligt hardware- og software-værktøjssæt, der kan bruges til at bygge nye applikationer, fremskynde forskning og gøre det hurtigere at bringe AI-produkter på markedet