CFD Μοντέλο Αντιδραστήρα για την KRONOSPAN

kronospan

Εικόνα 1. Μέτρα της ταχύτητας στο εσωτερικό του αντιδραστήρα.

Η KRONOSPAN έχει ως αντικείμενο την παραγωγή μοριοσανίδων MDF (Medium Density Fibreboard), δαπέδων laminate και UF/MUF/MF ρητινών για πάνελ με βάση το ξύλο. Αποτελεί μία από τις επιχειρήσεις με τη μεγαλύτερη ανάπτυξη στον τομέα της βιομηχανίας ξύλου παγκοσμίως και έχει παρουσία σε 22 Ευρωπαϊκές χώρες, στις ΗΠΑ και στην Κίνα. Ο τζίρος του ομίλου αγγίζει τα 4 δισεκατομμύρια δολάρια (2015).

Σε αρκετά στάδια της παραγωγικής διαδικασίας της εταιρίας χρησιμοποιείται αντιδραστήρας προκειμένου να αναμιχθούν επιτυχώς τα υγρά και τα στερεά υλικά από τα οποία παρασκευάζονται τα προϊόντα της, όπου συχνά εμφανίζεται έντονη έκλυση θερμότητας και μεταβολή στο ιξώδες των υγρών συστατικών. Η KRONOSPAN ζήτησε από τη SimTec να κατασκευάσει ένα μοντέλο CFD για τη μεγέθυνση (scale-up) ενός υπάρχοντα αντιδραστήρα τύπου παρτίδων (batch reactor), ο οποίος λειτουργεί με επιτυχία σε διάφορες παραγωγικές μονάδες του ομίλου. Έτσι δημιουργήθηκε ένα μοντέλο Υπολογιστικής Ρευστοδυναμικής (CFD) για την προσομοίωση της λειτουργίας του αντιδραστήρα πριν από την κατασκευή του.

Ο σκοπός της CFD μελέτης ήταν η επιβεβαίωση της επαρκούς μίξης και μετάδοσης θερμότητας στο εσωτερικό του νέου αντιδραστήρα, οι οποίες είναι κρίσιμες όχι μόνο για την υψηλή παραγωγικότητα και ποιότητα του τελικού προϊόντος, αλλά και για την αποφυγή ακραίων καταστάσεων που μπορεί να κυμαίνονται από την απόρριψη ολόκληρης της παρτίδας κατά την ανάμιξη έως και την πλήρη αχρήστευση του αντιδραστήρα λόγω της στερεοποίησης του μίγματος.

Το 3D στερεό μοντέλο της γεωμετρίας του αντιδραστήρα εισήχθη για επεξεργασία στο ANSYS DesignModeler. Στη συνέχεια δημιουργήθηκε το πλέγμα (ANSYS Meshing) απαραίτητο για την διαδικασία της προσομοίωσης. Κατά τη φάση της επίλυσης χρησιμοποιήθηκε ένα μοντέλο τύρβης (τύπου τάσεων Reynolds), ικανό να προβλέψει τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά της συγκεκριμένης ροής, ειδικά τη συστροφική της φύση λόγω της περιστροφής των πτερωτών. Στην Εικόνα 1 παρουσιάζεται το μέτρο της ταχύτητας μέσα στον αντιδραστήρα σε διάφορα επίπεδα. Τα αποτελέσματα της προσομοίωσης επιβεβαίωσαν την απόδοση του νέου αντιδραστήρα αναφορικά με την ταχεία και επαρκή ανάμιξη, η οποία εγγυάται και την προσδοκώμενη θερμο-χημική συμπεριφορά του.

Για να μάθετε περισσότερα για την Υπολογιστική Ρευστοδυναμική, μπορείτε να δηλώσετε συμμετοχή σε μία από τις παρακάτω εκδηλώσεις:

  1. ANSYS AIM Training στην Αθήνα, 30/3
  2. ANSYS CFD Training στην Αθήνα, 4-6/4
  3. ANSYS CFD Training στη Θεσσαλονίκη, 25-27/4
  4. ANSYS CFD Workshop στην Αθήνα, 17/5