Kemikaalien käsittelyn aikana valmistajat käyttävät injektoreita viilentämään haitallisia kaasuja, höyrystämään kemikaaleja tai minimoimaan vaarallisia aineita ennen turvallista hävittämistä. Nämä injektorit sijaitsevat usein erikokoisissa putkissa. Kun nämä kemikaalit tai kaasut kulkevat putken läpi, ne liikkuvat usein suurella nopeudella ja voivat aiheuttaa injektorin tärinää tai värinää. Tämä aiheuttaa injektorilaitteiston vikaantumisen, ja sivutuotteena laitos joudutaan sulkemaan huoltoa varten, jolloin menetetään arvokasta aikaa ja resursseja.
Onneksi vaarallisiin tai vaarallisiin ruiskutussovelluksiin on olemassa ratkaisu - CFD. Lisätietoja siitä, mitä CFD on ja miten sitä käytetään, on aiemmassa artikkelissani.
Suoritamme CFD-simulaatioita tällaisiin sovelluksiin soveltamalla simulaatioon stressianalyysiä, jota kutsutaan nesteen ja rakenteen vuorovaikutukseksi (FSI). FSI-simuloinneilla varmistetaan, että suuttimiin, injektoreihin ja keräimiin ei kohdistu äärimmäisiä voimia, jotka voivat johtaa vikaantumiseen . FSI on suosittu muun muassa pyörteen irrottamisessa, kemiallisessa prosessoinnissa ja kaasun jäähdytyksessä.
Kuten olemme käsitelleet, virtauksen aiheuttamaa värähtelyä esiintyy, kun ohi kulkevien kaasujen tai kemikaalien aiheuttamat voimakkaat aerodynaamiset voimat aiheuttavat virtauksessa oleviin kohteisiin, kuten ruiskutussuuttimiin, kuormitusvoimia, jotka aiheuttavat värähtelyä. Tämä johtaa mahdollisiin rakenteellisiin vioittumisiin, ja kaikkein huolestuttavimmissa skenaarioissa on kyse voimakkaista irtoamistaajuuksista, jotka voivat aiheuttaa katastrofaalisen vian rajoittamattoman mekaanisen värähtelyn vuoksi. Nämä värähtelysimulaatiot ovat siis välttämättömiä, jotta voidaan varmistaa sekä rakenteen että suuttimien mekaaninen eheys.
Kaappaamalla kaasuvirtauksen, nestesuihkun ja mekaanisten rasitusten monimutkaisen dynamiikan ja vuorovaikutuksen voimme tarkistaa sekä käytettävän suihkutuslaitteiston tyypin että optimaalisen laitteiston putken sisällä. Loppujen lopuksi voimme suunnitella, kehittää ja sijoittaa ruiskutuslaitteen siten, että virtauksen aiheuttamaa värähtelyä ei esiinny.
Miksi tällä on merkitystä? Kemianjalostuslaitokset voivat kuluttaa miljoonia dollareita vaihtamalla jatkuvasti ruiskutuslaitteita tai sulkemalla laitoksen laitevian vuoksi. CFD-tutkimusten suorittaminen oikean laitevalinnan ja optimaalisen sijainnin varmistamiseksi prosessissa voi tuottaa investoinnin tuoton muutamassa sekunnissa prosessista riippuen.
Lisäksi tämänkaltainen työ korostaa sitä, mitä teknologia tällä hetkellä paljastaa kaikille, joilla on sormi pulssissa - itsestäänselvyyksinä pitämiemme prosessien optimointi parantaa lähes kaikkia valmistuksen ja liiketoiminnan osa-alueita, mikä johtaa kustannussäästöihin, suurempiin voittoihin ja tuotannon lisäämiseen.
Jos haluat keskustella aiheesta syvällisemmin, ota yhteyttä tai ole minuun suoraan yhteydessä LinkedInin kautta.