Przemysł Procesowy i Energetyka

Dostarczamy usługi projektowania i analiz dla sektora procesowego i energetycznego.

WYTRZYMAŁOŚĆ KONSTRUKCJI

Wykonujemy analizy wytrzymałościowe urządzeń ciśnieniowych zgodnie z dyrektywą PED 2014/68/UE wg norm PN-EN 13445, AD-2000, oraz ASME VIII. Do obliczeń metodą DBF (Design by Formulas) na zgodność z odpowiednimi normami wykorzystujemy oprogramowanie Visual Vessel Design oraz PV Elite firmy Hexagon. Dla przypadków, w których metoda DBF nie ma zastosowania, np. nietypowe rozwiązania konstrukcyjne, kombinacje obciążeń, stosujemy metodę DBA (Design by Analysis) z wykorzystaniem metody elementu skończonego (MES).

ANALIZY STATYCZNE (MES)

Symulacje MES umożliwiają poznanie złożonych relacji pomiędzy poszczególnymi parametrami projektowymi, co pozwala na poprawę sprawności i wytrzymałości urządzeń, obniżenie kosztów oraz zredukowanie czasu projektowania. Obliczenia mogą być wykonywane zarówno w zakresie liniowym, jak i nieliniowym z uwzględnieniem kontaktów i plastyczności.

Wykonujemy analizy statyczne MES zbiorników bezciśnieniowych takich jak silosy, zbiorniki magazynowe itp. z wykorzystaniem odpowiednich procedur i wytycznych wg Eurocode 1,3,8 dla obciążeń ciężarem, wiatrem, śniegiem i obciążeń sejsmicznych.

ANALIZY ZMĘCZENIOWE

Obliczenia zmęczeniowe wymagane są w przypadku występowania zmiennych obciążeń cyklicznych. W przypadku urządzeń ciśnieniowych gdy zmienne mogą być ciśnienie i temperatura pracy, wytrzymałość zmęczeniową sprawdzamy przede wszystkim dla krytycznych  połączeń spawanych w oparciu o wytyczne norm EN 13445-3 lub ASME VIII. Dla pozostałych urządzeń wytrzymałość zmęczeniową określamy standardowo  z wykorzystaniem wykresów Wöhlera, Goodmana.

PĘKANIE

W konstrukcjach spawanych inicjacja pęknięcia zmęczeniowego zwykle zachodzi na krawędziach  spoin obciążonych elementów ze względu na między innymi koncentrację naprężeń, która występuje z powodu kształtu spoiny. Obliczenia propagacji pęknięcia przeprowadzamy na podstawie prawa Parisa i całki J jako parametrów pękania

WYTRZYMAŁOŚĆ - DYNAMIKA (MES)

Obliczenia dynamiczne są  stosowane  w sektorze procesowym w przypadkach, gdy występuje konieczność określenia wpływu gwałtownego wzrostu ciśnienia wewnątrz zbiornika lub nagłego rozszczelnienia urządzenia ciśnieniowego na bezpieczeństwo obsługi i otoczenia. Poniższy rysunek przedstawia wyniki dynamicznych obliczeń wytrzymałości basenu do prób ciśnieniowych w razie rozszczelnienia badanego urządzenia.

SYMULACJE TERMICZNE

Obciążenia termiczne mogą mieć decydujący wpływ na ich wytrzymałość, a poprawne określenie pola temperatury jest niezbędne do przeprowadzenia analiz wytrzymałościowych. Stosowane przez nas narzędzia obliczeniowe pozwalają na symulacje przepływu ciepła oraz wyznaczenie pól temperatur, w tym uwzględniając wymianę ciepła wynikającą z przepływu płynów będących w kontakcie z analizowaną konstrukcją (analiza sprzężona przepływo-termiczna).

                

SYMULACJE PRZEPŁYWOWE CFD

Stosowane przez nas symulacje przepływowe odwzorowują ruch płynu (gazów lub cieczy spełniających warunek ośrodka ciągłego) i pozwalają na wyznaczenia pól ciśnienia oraz prędkości, dzięki czemu można obliczyć straty ciśnienia lub wydatek, który będzie wynikiem określonej różnicy ciśnień.

Dodatkowe funkcje umożliwiają określenie stężenia związków unoszonych przez płyn lub wyznaczenie takich parametrów jak np. efektywność mieszania. Możliwe jest też uwzględnienie wielofazowości płynu (np. jednoczesne występowanie pary i wody) oraz przemian fazowych.

REAKCJE CHEMICZNE

Programy do symulacji przepływów umożliwiają również rozwiązywanie reakcji chemicznych (np. spalania), które mogą wpływać na gęstość płynu, pobierać lub oddawać energię. Za pomocą tak wyrafinowanych funkcji oprogramowania CFD można zasymulować bardzo złożone procesy występujące w urządzeniach procesowych i znaleźć odpowiednie rozwiązanie konstrukcyjne.

PRZEPŁYWY WIELOFAZOWE

Symulacje wielofazowe pozwalają na modelowanie stanów, w których występują płyny o różnych stanach skupienia, np. ciecz-gaz (np. woda-powietrze) lub ciecz-ciało stałe (np. woda-lód). Symulacje mogą uwzględniać również przemiany fazowe i związane z tym efekty termiczne (np. symulacja tworzenia się lodu na wymienniku ciepła).

PRZEPŁYWY NADDŹWIĘKOWE

Przepływy naddźwiękowe występują  w urządzeniach procesowych takich jak np. strumienica (jet-pump), spełniająca funkcję pompy nie posiadającej ruchomych części, często wykorzystywanej jako pompa próżniowa. Zasysanie czynnika robczego w strumienicy odbywa się dzięki wytworzeniu podciśnienia podczas rozprężania wypływajacego z dyszy czynnika napędowego którym zwykle jest doprowadzona pod ciśnieniem para wodna. Wewnątrz strumienicy mogą występować prędkości przepływu nawet do 4,5 Macha.

MODELOWANIE SYSTEMOWE

Realizujemy modelowanie systemowe systemów energetycznych w szczególności wyposażonych w odnawialne źródła energii oraz sezonowy magazyny energii. Symulacje przeprowadzamy między innymi w środowiskach Matlab Simulink oraz TRNSYS. Opracowane modele sa wykorzystywane do syntezy układów sterowania.

top icon