Didelė dulkių sankaupa (parodyta čia), užsitęsusios techninės priežiūros prastovos ir pelno stagnacija privertė vieną plieno įmonę ieškoti geresnio sprendimo savo pagrindinei deguonies krosniai (BOF). Dėl pavojingų sąlygų ir fizinių bandymų rizikos bendrovė kreipėsi į mūsų CFD paslaugas, kad optimizuotų taikymą.
Plieno gamyba: Plieno krosnių gamyba: pagrindai
Plieno gamybos proceso metu deguonies krosnyje išlydytas ketus ir laužas perdirbamas į plieną. Šis procesas paprastai susideda iš kelių etapų, tačiau prasideda nuo laužo ir išlydyto ketaus patekimo į aukštakrosnę. Šio proceso metu susidaro daug pelenų, suodžių ir kitų teršalų, kurie per kanalą patenka į BOF garinimo aušinimo bokštą. Garinimo aušinimo bokšte dujos patenka į bokšto viršūnę, kur jas greitai ir stipriai atšaldo purkštuvas.
Į dujas patekusios užterštos dulkės nukrenta į bokšto pagrindą, kur sudeginamos. Tačiau jei purkštuvo išdėstymas yra ydingas, kaip buvo šio kliento atveju, susidaro dideli dulkių sankaupos. Tai reiškia, kad purslai, kurie susiduria su įeinančiomis dujomis, bet neišgaruoja, prilimpa prie sienos ir surenka dulkes, kaip parodyta toliau. Raudona sritis - tai neišgaravęs vanduo, kuris prilipo prie sienų ir renka dulkes.
Jei šis procesas tęsiasi ir nesustojama nuvalyti dulkių nuo bokšto sienelių, purslai toliau kaupiasi ant prilipusių dulkių ir surenka vis daugiau dulkių. Galiausiai įmonė priversta sustabdyti procesą, kad galėtų atlikti techninę priežiūrą. Dėl šios prastovos kyla darbuotojų sveikatos problemų, prarandamas pelnas ir netvari verslo praktika.
Proceso optimizavimas naudojant CFD
Mūsų užduotis buvo suprojektuoti optimalų purkštukų išdėstymą, kad purškalas su dujomis susitiktų prie bokšto įėjimo ir visiškai išgaruotų, todėl dulkės nukristų į bokšto dugną, kur būtų tinkamai sudegintos. Turėjome tai padaryti atsižvelgdami į kuo mažesnį sienų drėkinimą ir trumpą laiką bei erdvę.
Šiame procese pagal įprastus purkštukų išdėstymo projektus šeši purkštukai išdėstomi vienodais atstumais išilgai apskritos aušinimo bokšto sienelės, vos dujoms patekus į bokštą. Užuot vadovavęsi įprastiniu mąstymu, nes tai akivaizdžiai kėlė mūsų klientui rimtų problemų, norėjome gauti atsakymus į klausimus, pvz: Kaip turėtume išdėstyti purkštukus? Kokiame gylyje jie turėtų būti įmontuoti šiame konkrečiame bokšte? Ar yra optimalus įpurškimo ir purškimo kampas?
Norėdami atsakyti į šiuos klausimus, pirmiausia tinkleliu sujungėme visą bokštą, įleidimo ir išleidimo ortakius bei purkštukų lizdus. Tai leido mūsų CFD programinei įrangai atlikti pažangius srauto mechanikos skaičiavimus mažuose, baigtiniuose taškuose visoje programoje. Tada galėjome įvertinti, kas vyksta dabartinio proceso metu, ir nustatyti purkštukų išdėstymo konstrukciją, kuri optimizuotų garinimo aušinimo bokšto procesą.
Kai vizualizavome pagal temperatūros gradientus nuspalvintą purslų pliūpsnį, kaip parodyta toliau, nustatėme, kad šeši purkštukų antgaliai, išdėstyti nedideliais atstumais tiesiai priešais dujų įleidimo angą, veiksmingai garina purslus ir neleidžia sudrėkti sienelėms. Be to, toks purkštukų išdėstymas gerokai sumažino dulkių susikaupimą visame bokšte.
Investicijų grąža ir nuolatinis tobulinimas
Pasinaudodama gautais rezultatais, ši bendrovė gavo naudos dėl sumažėjusių techninės priežiūros prastovų, didesnio našumo ir didesnės darbuotojų saugos. Tokioje aplinkoje, kaip ši, kai fiziniai bandymai neįmanomi, mūsų CFD paslaugos siūlo sprendimą, kuriam neprilygsta kita modeliavimo programinė įranga.
Pagrindinė deguonies krosnis yra tik viena vieta, kurioje CFD buvo naudingas šiam klientui. Atsižvelgdami į pavojingą daugumos plieno gamyklų aplinką, mes įgyvendiname bandymų ir CFD sprendimus klientams įvairiose plieno srityse ir visame plieno gamybos procese.
Jei norite išsamiau aptarti šią temą, susisiekite su mumis arba tiesiogiai susisiekite su manimi per "LinkedIn".
Daugiau CFD modeliavimo pavyzdžių rasite mūsų " YouTube" puslapyje!