Tugev tolmuhunnikute teke (siin näidatud), pikenenud hoolduse seisakud ja kasumi vähenemine sundisid ühte terasetootjat otsima paremat lahendust oma hapniku baasahjule (BOF). Ohtlike tingimuste ja füüsilise katsetamise riski tõttu otsis ettevõte meie CFD-teenuseid, et optimeerida rakendust.
Terasetootmine: Põhitõed
Terasetootmisprotsessis rafineeritakse sulatatud malmi ja vanaraua teraseks . See protsess hõlmab tavaliselt mitut etappi, kuid algab vanaraua ja sulatatud malmi sisenemisega kõrgahju. Selle protsessi käigus tekib märkimisväärne kogus tuhka, tahma ja muid saasteaineid, mis seejärel sisenevad BOF-i aurustuvasse jahutustorni kanalite kaudu. Aurutusjahutustornis siseneb gaas torni tippu, kus seda jahutab kiiresti ja jõuliselt pihustus.
Gaasiga kaasnev saastunud tolm langeb seejärel torni põhja, kus see põletatakse. Kui pihustuslaternate paigutus on aga vigane, nagu juhtus selle kliendi puhul, tekib tõsine tolmu kokkukuhjumine. See tähendab, et pihustus, mis põrkub sissetuleva gaasiga, kuid ei aurustu, jääb seina külge kinni ja kogub tolmu, nagu allpool näidatud. Punane ala on vesi, mis ei ole aurustunud ja kleepub seintele tolmu kogudes.
Kui see protsess jätkub, ilma et peatuks tolmu puhastamiseks torni seintelt, jätkab pihustus kleepuvale tolmule kogunemist ja kogub üha rohkem tolmu. Lõpuks on ettevõte sunnitud protsessi hoolduseks peatama. Selline seisak põhjustab töötajate terviseprobleeme, saamata jäänud kasumit ja jätkusuutmatut äritegevust.
Protsessi optimeerimine CFD abil
Meie ülesanne oli projekteerida optimaalne pihusti paigutus, nii et pihustus kohtuks gaasiga torni sissepääsu juures ja aurustuks täielikult, nii et tolm langeks torni põhja, kus see asjakohaselt ära põletatakse. Me pidime seda tegema, pidades silmas seina märgumise minimeerimist ning lühikesi aja- ja ruumivaldkondi.
Selle protsessi puhul paigutatakse tavapärase düüside paigutuse puhul kuus pihustit ühtlaste vahedega piki jahutustorni ümmarguse seina, just siis, kui gaas siseneb torni. Selle asemel, et järgida tavapärast mõtlemist, kuna see põhjustas meie kliendile ilmselgelt tõsiseid probleeme, soovisime vastuseid sellistele küsimustele nagu: Kuidas peaksime düüsid paigutama? Millisel sügavusel tuleks need selle konkreetse torni puhul paigaldada? Kas on olemas optimaalne sissepritse- ja pihustusnurk?
Nendele küsimustele vastamiseks koostasime kõigepealt võrgu kogu torni, sisse- ja väljalaskekanalid ning düüsilangad. See võimaldas meie CFD-tarkvaral teha täiustatud voolumehaanilisi arvutusi väikestes, piiratud punktides kogu rakenduse ulatuses. Seejärel saime hinnata nii seda, mis toimub praeguse protsessi käigus, kui ka düüside paigutuse disaini, mis optimeeriks aurustava jahutustorni protsessi.
Kui visualiseerisime allpool näidatud temperatuurigradientide poolt värvitud pihustussüvendi, leidsime, et kuus tihedate vahekauguste tagant otse gaasi sisselaskeava vastas asetsevat pihustussüsti aurustasid tõhusalt pihustust ja takistasid seina märgumist. Lisaks vähendas selline düüside paigutus märkimisväärselt tolmu kogunemist kogu tornis.
ROI ja pidev täiustamine
Tulemusi kasutades sai see ettevõte kasu väiksematest hoolduse seisakutest, suuremast tootlikkusest ja suuremast töötajate ohutusest. Sellistes keskkondades, kus füüsiline katsetamine on võimatu, pakuvad meie CFD-teenused lahendust, mida teised modelleerimistarkvarad ei suuda pakkuda.
Põhiline hapnikuahi on vaid üks koht, kus CFD osutus sellele kliendile kasulikuks. Arvestades enamiku terasetehaste ohtlikke keskkondi, rakendame klientidele katsetamise ja CFD-lahendusi paljudes terase rakendustes ja kogu terasetootmisprotsessis.
Kui soovite seda teemat põhjalikumalt arutada, võtke meiega ühendust või võtke minuga otse ühendust LinkedIni kaudu.
Rohkem CFD-simulatsioone leiate meie YouTube'i lehelt!