Per cheminių medžiagų perdirbimą gamintojai naudoja purkštuvus, kad atvėsintų kenksmingas dujas, išgarintų chemines medžiagas arba iki minimumo sumažintų pavojingų medžiagų kiekį prieš jas saugiai pašalinant. Šie purkštuvai dažnai būna įvairaus dydžio vamzdžiuose. Šioms cheminėms medžiagoms ar dujoms tekant vamzdžiu, jos dažnai juda dideliu greičiu ir gali sukelti purkštuvo virpesius ar vibraciją. Tai sukelia injektoriaus aparatūros gedimą, o dėl šalutinio produkto gamykla priversta sustoti techninei priežiūrai ir praranda brangaus laiko bei išteklių.
Laimei, yra pavojingų ar pavojingų purškimo būdų sprendimas - CFD. Daugiau informacijos apie tai, kas yra CFD ir kaip jis naudojamas, rasite mano ankstesniame straipsnyje.
CFD modeliavimą tokioms programoms atliekame taikydami įtempių analizę, vadinamą skysčio ir struktūros sąveika (FSI). FSI modeliavimas užtikrina, kad purkštukai, , purkštukai ir kolektoriai nepatirtų ekstremalių jėgų, kurios gali sukelti gedimą. Be kitų taikymų, FSI populiari sūkurių išsklaidymo, cheminio apdorojimo ir dujų aušinimo srityse.
Kaip jau aptarėme, srauto sukelta vibracija atsiranda, kai stiprios aerodinaminės jėgos, kurias sukelia tekančios dujos ar cheminės medžiagos, sukuria apkrovos jėgas sraute esantiems objektams, pavyzdžiui, purkštukams, ir sukelia vibraciją. Dėl to galimi konstrukcijos gedimai, o didžiausią susirūpinimą keliantys scenarijai yra susiję su stipriais išsiliejimo dažniais, kurie dėl neribotos mechaninės vibracijos gali sukelti katastrofišką gedimą. Taigi, šie vibracijos modeliavimai yra būtini, kad būtų užtikrintas ir konstrukcijos, ir lancetų mechaninis vientisumas.
Užfiksavę sudėtingą dujų srauto, purškiamo skysčio ir mechaninių įtempių dinamiką bei sąveiką, galime patikrinti, kokio tipo purškimo įranga turėtų būti naudojama ir kokia įranga vamzdyje yra optimali. Galiausiai galime suprojektuoti, sukurti ir išdėstyti purkštuvą taip, kad srauto sukeltos vibracijos nesusidarytų.
Kodėl tai svarbu? Chemijos perdirbimo įmonės gali sudeginti milijonus dolerių nuolat keisdamos purškimo įrangą arba sustabdydamos įmonę dėl įrangos gedimo. Atlikus CFD tyrimus, kad būtų užtikrintas tinkamas įrangos parinkimas ir optimali vieta procese, investicijos gali atsipirkti per kelias sekundes, priklausomai nuo proceso.
Be to, tokio pobūdžio darbai išryškina tai, ką technologijos šiuo metu atskleidžia visiems, kas tik gali žinoti - optimizuojant procesus, kuriuos laikome savaime suprantamais, tobulinami beveik visi gamybos ir verslo aspektai, todėl taupomos sąnaudos, didėja pelnas ir didėja gamyba.
Jei norite išsamiau aptarti šią temą, susisiekite su mumis arba susisiekite su manimi tiesiogiai per "LinkedIn".