Технологические и гидравлические расчёты

Инженерные расчеты, обеспечивающие оптимальную работу оборудования за счет анализа процессов массо- и теплообмена, гидравлических характеристик и рабочих режимов.

Ключевые виды работ

Технологические расчеты
определение ключевых параметров (флегмовое число, количество тарелок, высота насадочного слоя), анализ рабочих сред, оценка разделительной способности
Гидравлические расчеты
проверка рабочих диапазонов (минимальная и максимальная нагрузка по жидкости и пару) для исключения захлебывания или предотвращения гидроударов. Оптимизация потоков- равномерное распределение жидкости и пара по сечению колонны для повышения эффективности ВКУ. Перепад давления на ВКУ, оптимизация потоков, проверка на предельных режимах.
CFD-моделирование и расчеты
CFD (Computational Fluid Dynamics) представляет собой современный метод численного моделирования, который позволяет с высокой точностью исследовать и визуализировать поведение жидкостей и газов. В его основе лежит решение фундаментальных уравнений гидродинамики с применением высокопроизводительных вычислительных ресурсов.

Сплитекс проводит

- комплексное исследование с целью улучшения степени однородности распределения температурных полей, концентраций веществ, определения скоростных характеристик и перепадов давления в различных зонах и сечениях реакторов
- моделирование переноса дисперсной фазы в сепараторах с определением эффективности процесса и нестационарных эффектов
- детальное моделирование двухфазных течений на тарелках различных типов и в насадочных слоях колонного оборудования
- визуализация и количественный анализ застойных зон и зон захлебывания, определение равномерности орошения по сечению колонны или подачи жидкости на тарелку
- расчет гидравлического сопротивления и эффективности смешения в смесительном оборудовании.
- тепловой и гидравлический анализ течения в теплообменных аппаратах с учетом оптимизации формы поверхности теплообмена и наличия фазовых переходов
FEA-анализ/МКЭ
FEA-анализ (Finite Element Analysis, анализ методом конечных элементов) или МКЭ — это численный метод решения сложных инженерных задач, основанный на дискретизации расчётной области (конструкции, детали) на множество простых подобластей – конечных элементов, соединённых в узлах. Сложное поведение системы аппроксимируется как совокупность более простых решений для каждого элемента.

Сплитекс проводит:

- расчёты механической прочности внутренних устройств колонн и аппаратов индивидуально по каждому проекту с учётом особенностей технологического процесса и оборудования
- расчёт механической прочности и виброустойчивости тарелок (1,2 или 4 -поточных)
- расчёт механической прочности приварных деталей корпуса колонн и аппаратов

Результаты и преимущества

Повышение эффективности и надежности оборудования
Повышение отбора целевых фракций
Увеличение чёткости разделения фракций
Увеличение межремонтного периода оборудования
Моделирование работы оборудования перед началом эксплуатации
Адаптация к реальным условиям эксплуатации

Почему вам это выгодно

Точность расчетов на основе современных программных комплексов
Практическая применимость с учетом реальных условий
Большой опыт моделирования и поставок ВКУ на различные процессы
Экономия ресурсов за счет оптимизации конструкции

Пример реализации решения

Запрос клиента:

Требуется срочно провести замену поврежденных внутренних контактных устройств колонн К-14 и К-16 установки ЭП-300

Решение Сплитекс:

  • Проектирование и инжиниринг
  • Взаимодействие с изготовителями новых корпусов колонн
  • Производство «вне очереди» на площадке в г. Серпухове
  • Доставка партии до площадки клиента


Результат
Поставка ВКУ для двух колонн в течение 1,5 месяцев после размещения заказа
Подробнее

Технологические и гидравлические расчеты от Сплитекс

Сплитекс, как технологическая инжиниринговая компания выполняет технологические и гидравлические расчеты на основании исходных данных по сырью и требуемого качества продукта, полученные от Заказчика. Такие расчёты помогают обеспечить оптимальную работу оборудования, минимизировать энергозатраты и обеспечить стабильность режима аппаратов нефтегазовой, нефтехимической и химической отраслей.

Основные аспекты технологических и гидравлических расчетов

Технологический расчет направлен на анализ рабочего режима оборудования и определения основных параметров процесса включая расчет числа тарелок, высоты насыпного слоя, коэффициенты загрузки, флегмового числа и т.д. Специализированная программа для моделирования учитывает данные о составе сырья, температурных режимах и данных по нагрузке.

Гидравлические расчеты направлены на верификацию рабочих режимов (жидкостная / паровая нагрузки) для исключения нежелательных явлений захлебывания или провала жидкости. Проводится проверка гидравлического сопротивления ВКУ, равномерности распределения потоков пара и жидкости, работы на максимальных и минимальных режимах. 

CFD-моделирование для сложных процессов

CFD-анализ применяется для исследования поведения потоков жидкости и газа в реакторах, сепараторах, колонных и теплообменных аппаратах. Моделирование позволяет изучить и повысить однородность температурных полей, концентраций веществ и скорость и перепад давления в различных зонах реакторного оборудования. CFD-анализ помогает решить проблему в работе насадочной и тарельчатой колонны, такую как неравномерность орошения или образование застойных зон и зон захлебывания.

Для смесителей рассчитывается эффективность смешивания, а в теплообменниках – тепловой и гидравлический расчеты, позволяющие учесть фазовые переходы и поверхность теплообмена. 

МКЭ-анализ прочности конструкций

Метод конечных элементов используется для оценки механической прочности внутренних устройств. Рассчитывается устойчивость тарелок к вибрациям и нагрузкам. Это включает анализ основных элементов корпусов, где учитываются технологические факторы, такие как давление и температура.

МКЭ помогает в проектировании аппаратов, где прочностные характеристики определяют безопасность. Для многоходовых тарелок моделируются сценарии эксплуатации, минимизируя риски деформаций.

Решение типичных проблем в работе аппаратов

Проблема в работе насадочной колонны часто связана с неравномерным распределением жидкости, что приводит к снижению эффективности. Проверка рабочих диапазонов, анализ технологических параметров сред в аппарате выявляет причины, на основании которых предлагаются оптимизационные решения.

Проблема в работе колонн (например, атмосферной, вакуумной) может проявляться в повышенных потерях давления, по результатам гидравлического расчета возможна оптимизация распределения среды по сечению колонны, изменение конфигурации внутренних устройств.

Сплитекс надежный партнер для сложных технологических задач.