und entlüftet werden. Die Mitarbeiter dürfen mit ... - HS Anlagenbau

Be- und Entlüftung in Krematorien
IFE Gesellschaft mbH
Trogerstr. 38
81675 München
Techn. Entwicklung
Planung
Gutachten

Zu heiß ?

● Gesetze / Normen
Gliederung
● Technische Aufgabenstellung
● Wärmequelle Ofen, Wärmeabgabe Ofen
● Be- und Entlüftung in Beispiel-Situationen
● Konklusion

Vorschriften zur Be- und Entlüftung
● 27.BimschV Verordnung über Anlagen zur Feuerbestattung
● VDI 3891 Emissionsminderung Einäscherungsanlagen
● Berufsgenossenschaft
● VSG 4.7 Friedhöfe und Krematorien
● VSG 2.1 Arbeitsstätten, bauliche Anlagen und Einrichtungen
● ArbeitsstättenVO

● VDI 3891
Fundstellen
Arbeitsplätze in Krematorien und deren Bestandteilen müssen so angelegt
sein, dass sie ausreichend be- und entlüftet werden. Die Mitarbeiter dürfen
mit den Stäuben aus den Kremationsrückständennicht in
gesundheitsgefährdender Weise inBerührung kommen. Ein Arbeitsplatz ist
ausreichend be- und entlüftet, wenn eine Luftwechselzahl Z5 erreicht wird.
Die Wärmebelastung darf 26 °C nicht überschreiten.
● VSG 2.1 (VSG 4.7 verwies auf VSG 2.1)
Sicherstellung dass: bei Verwendung von Klimaanlagen oder mechanischen
Belüftungseinrichtungen Versicherte keinem störenden Luftzug ausgesetzt
sind.
Üblicherweise kann davon ausgegangen werden, dass bis zu einer
Temperatur von 20° C bei einer Luftgeschwindigkeit unter 0,2 m/s keine
Zugluft auftritt.

Luftgeschwindigkeit:
Arbeitsplatz
< 0.2 m/s
5 – facher Luftwechsel
Ziel-Konflikt
Anlage
> 0.5 m/s

„26 °C“
700 - 1.000°C
Wärmequelle Ofen

Brennraum
1.200 °C
Temperatur [1000 °C ]
Wandtemperaturen
44TS 35T CERABLOK GMP 150
Distanz Innenwand [mm]
Stein/Isolierung Luft
Lufttemperatur: 33°C
Oberflächentemperatur: 58°C

Wandtemperaturen (2)
Einfluss Wärme-Speicherverhalten
Temperatur [°C ]
44TS
35T
CERABLOK
Distanz Innenwand [mm]
GMP 150
Voraussetzung: Luftgeschwindigkeit > 0.5 m/s
Zeit [min]
Lufttemperatur: 33°C
Oberflächentemperatur: 58°C

Voraussetzungen des Wärmeübertrags
Luft-Geschwindigkeit v
Luft z.B T=25°C
warmer Körper zB. T=80°C
Oberflächen-
Temperatur
ist Funktion von
v
Q: übertragene Wärmemenge
Α:Wärmeübergangskoeffizient
A: Fläche
T1, T2: Temperaturen
Δt: Zeitintervall

Wie groß muss v sein ?
Vorheriges Beispiel:
● T Luft = 33°C / T Oberfläche= 58°C
● Wärmestrom 273 W/m²
● alpha = 10.7 W/ m² /K
Eines ist klar: alpha darf nicht kleiner sein,
sonst würde Toberfläche ansteigen → Ofen zu heiß
v muß so groß sein, dass alpha > 10.7

v für alpha = 10.7
DIN EN ISO
6946
V [m/s] alpha
„Praktiker -
Formel“
2+12∗√v
1 12.5 14
2 16.7 19
Fazit: Die Luftströmung an der
Ofenoberfläche muß 0.5 – 1 m/s betragen

Was passiert bei v=0 ?
Unter sonst gleichen Bedingungen:
Statt 58 °C → Oberflächentemperatur 145 °C !

Beispiel 1
Raumvolumen 1'130 m³

Beispiel 1 / Ansicht 2
Zuluft: 4'940 m³/h → 4.4 facher Luftwechsel

z.T. im Ofenbereich
Strömungsgeschwindigkeiten < 0.1 m/s

Zuluftströmung erreicht nicht die Öfen

Hier: Darstellung Temperatur
Zulufttemperatur hier und im Folgenden: 27°C

Niveau 2 bringt keine „Entspannung“

Der Schnitt zeigt dass die Ofenrückwand
im „Windschatten“ liegt
„saugen“ hilft nicht
V < 0.1 m/s

Noch einmal „v“:
Zwischen den Öfen
steht die Luft

Oberflächentemperaturen >100°C zu erwarten

Beispiel 2:
Zuluft 3'240 m³/h
Volumen: 424 m³
Luftwechsel 3'240/424 = 7,6 fach

Anströmung 1 im Temperaturbild
→ Anwärmung findet statt

Anströmung 2 im Temperaturbild

Detail

Bereiche hoher Luftgeschwindigkeit umgeben
Ofen

„ohne Ofen“
V > 0.5 m/s

Temperatur-Bild:
T < 35 °C

Schnitt „kritische Fläche“
Trotzdem gibt es noch „Problembereiche“

Schnitt „kritische Fläche“
Trotzdem gibt es noch „Problembereiche“

T ca. 60°C

Lufttemperaturen bis max. 37°C

weitere Aspekte
● Im Krematorium gibt es unterschiedliche Lastfälle,
die bei genauer Betrachtung wichtig sind:
● „während der Kremation“
● „am Ende der Kremation“
● Sommer/Winter
● Kaltluftzuströmung → „Kaltbereiche“ → Korrosion
● ..

Konklusion
● Für die Oberflächentemperatur entscheidend ist die
Luftgeschwindigkeit in Wandnähe
● Technischer Zielwert: v > 0.5 m/s
● Die Luftwechsel-Zahl ist (nahezu) bedeutungslos !
● Beispiel für die Anwendung moderner Simulationstechniken in der
Planung
● Hier: exakte Strömungsberechnungen inkl. Turbulenz
● Ausblick: Verbrennungsberechnung Ofen,
Allg. Simulationen in der Verfahrenstechnik, zu
Schadensfällen