Podczas przetwarzania chemicznego, producenci używają wtryskiwaczy do chłodzenia szkodliwych gazów, odparowywania chemikaliów lub minimalizowania niebezpiecznych materiałów przed ich bezpiecznym usunięciem. Te wtryskiwacze często znajdują się w rurach o różnych rozmiarach. Jak te chemikalia lub gazy przechodzą przez rurę, są one często porusza się z dużą prędkością i może spowodować wstrząsnąć lub wibracji wtryskiwacza. Powoduje to awarię sprzętu wtryskiwacza, a jako produkt uboczny, zakład jest zmuszony do wyłączenia w celu konserwacji i traci cenny czas i zasoby.
Na szczęście istnieje rozwiązanie dla niebezpiecznych lub groźnych aplikacji natryskowych - CFD. Więcej na temat tego, czym jest CFD i jak jest wykorzystywane, można znaleźć w moim wcześniejszym artykule.
Symulacje CFD w takich zastosowaniach wykonujemy, stosując do symulacji analizę naprężeń, zwaną interakcją płyn-struktura (FSI). Symulacje FS I zapewniają, że dysze, wtryskiwacze i głowice nie są poddawane działaniu ekstremalnych sił, które mogą prowadzić do awarii. Wśród innych zastosowań, FSI jest popularne w wyrzucaniu wirów, przetwórstwie chemicznym i chłodzeniu gazu.
Jak już omówiliśmy, przepływ indukowane drgania występuje, gdy silne siły aerodynamiczne z gazów przechodzących lub chemikaliów produkować siły obciążenia na obiekty w przepływie, jak wtryskiwacze, powodując wibracje. Prowadzi to do potencjalnego uszkodzenia konstrukcji, a najbardziej niepokojące scenariusze obejmują silne częstotliwości wyrzucania, które mogą spowodować katastrofalne uszkodzenie z powodu nieograniczonych drgań mechanicznych. Symulacje drgań są więc niezbędne do zapewnienia mechanicznej integralności zarówno konstrukcji, jak i lanc.
Poprzez uchwycenie skomplikowanej dynamiki i interakcji przepływu gazu, rozpylanej cieczy i naprężeń mechanicznych, możemy zweryfikować zarówno rodzaj sprzętu do natryskiwania, który powinien być użyty, jak i optymalne wyposażenie w rurze. W efekcie końcowym możemy zaprojektować, opracować i ustawić wtryskiwacz tak, aby zapewnić, że drgania wywołane przepływem nie wystąpią.
Dlaczego to ma znaczenie? Zakłady przetwórstwa chemicznego mogą spalić miliony dolarów przez ciągłą wymianę sprzętu natryskowego lub zamknięcie zakładu z powodu awarii sprzętu. Przeprowadzenie badań CFD w celu zapewnienia właściwego doboru sprzętu i optymalnej lokalizacji w procesie może wygenerować zwrot z inwestycji w ciągu kilku sekund, w zależności od procesu.
Co więcej, tego typu prace uwypuklają to, co technologia pokazuje obecnie wszystkim, którzy trzymają rękę na pulsie - optymalizacja procesów, które uważamy za oczywiste, usprawnia niemal każdy aspekt produkcji i biznesu, przynosząc oszczędności, większe zyski i zwiększoną produkcję.
Jeśli chciałbyś porozmawiać na ten temat bardziej szczegółowo, skontaktuj się z nami lub skontaktuj się ze mną bezpośrednio przez LinkedIn.