Tomo-Pro - Entwicklung eines optischen Detektionssystems für die Anwendung der 3D-Chemilumineszenz-Tomographie in industriellen Hochtemperatur-Prozessen.

Einen wichtigen Beitrag zur Verbesserung der THG- und Schadstoffemissionen sowie der Effizienz von Thermopro-zessen leisten verstärkt Industrie 4.0-Konzepte. Das Monitoring der Verbrennungsvorgänge stellte dabei einen zentralen Baustein für industrielle Hochtemperaturprozesse dar. Vorher beschränkten sich die angewandten Messtechniken zur direkten Charakterisierung der Verbrennungsvorgänge in industriellen Hochtemperaturfeuerungen im Wesentlichen auf den Einsatz invasiver Messtechniken, wie die Ermittlung von lokalen Temperaturen oder Gaszusammensetzungen mit Hilfe von Absaugpyrometern. Berührungslose bildgebende Verfahren, wie die kamerabasierte Prozessüberwachung oder Thermographie, stellten Ausnahmen dar. Moderne bildgebende Verfahren bieten allerdings mit der Erzeugung digitaler Daten die Optimierung und Automatisierung der Prozessführung großes Potential, das bereits in vielen anderen Anwendungsbereichen erschlossen wurde. Ein Beispiel stellt der Einsatz von Maschine-Vision-Technologien in der maschinellen Fertigungstechnik dar.
 

• Entwicklung von tomographischen Algorithmen für die industrielle Hochtemperaturanwendung
• Entwicklung eines optischen, UV-sensitiven Sondensystems mit 10 Bildsensoren für die Anwendung der 3D-Chemilumineszenz-Tomographie (engl.: Computed Tomography of Chemiluminescence, kurz CTC) in einem Hochtemperaturversuchsumfeld bei Temperaturen in der Gasphase von bis zu 1.800 °C und atmosphärischen Druckverhältnissen
• Einsatz der CTC-Sonde an einem Hochgeschwindigkeitsbrenner und einer Underport-Feuerung in einem Versuchsofen zur Auswertung von Form-, Lage- und Strukturdaten der Chemilumineszenz
• Erprobung des Messverfahrens für die Validierung von CFD-Simulationen
• Messkonzepte für die Anwendung der 3D-Chemilumineszenz-Tomographie in realen industriellen Hochtemperaturumgebungen

Projektlaufzeit: 3,25 Jahre (11/2020 – 01/2024)
Förderkennzeichen: 21479 BG
Fördermittelgeber: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz, AiF
Partner: DBI GTI, Universität Duisburg-Essen