Verbessern der Effizienz chemischer Reaktoren mit Wärmeleistungssimulation

Um die gesamten Betriebskosten senken zu können, zählen die Steigerung des Durchsatzes und der Kapazität immer zu den Zielen von Konstruktions- und Analyseingenieuren von chemischen Reaktoren. Die Reaktorkonstruktion kann durch Modellieren aller relevanten Phänomene, wie zum Beispiel der Strömung in komplexen Geometrien, Wärmeübertragung, hydrodynamischer Bewegung und Fluid-Struktur-Interaktion (FSI) mit 3D-CFD-Multiphysik-Simulation verbessert und im Betrieb optimiert werden.

In diesem Webinar präsentiert Nicolas Perret (Senior CFD Modeling Engineer bei Solvay) die Vorgehensweise, mit der Solvay die Flexibilität, Anpassbarkeit und Robustheit von Simcenter STAR-CCM+ nutzen konnte, um die Wärmeleistung eines chemischen Reaktors zu verbessern. Gleichzeitig wurde auf die Einschränkungen der mechanischen Konstruktion eingegangen, was zu Verbesserungen des Gesamtdurchsatzes und der Gesamtkapazität geführt hat.

Die Simulationen wurden mit einem kalibrierten firmeninternen 2-Phasen-Kondensationsmodell durchgeführt, das die Leistungsevaluierung der Heizschlangen mit kondensierendem Thermo-Fluid ermöglichte. Diese Simulationen gaben Einblicke, die für die Neukonstruktion des Heizschlangensystems mit einer verbesserten thermischen Leistung und einer deutlich verringerten Batch-Dauer genutzt wurden.

Zudem konnten die Ingenieure von Solvay durch die Kombination der hydrodynamischen Berechnung und mechanischer Widerstandsberechnungen (über FSI) die gesteigerte Reaktorkapazität validieren.

Des Weiteren gibt das Webinar einen Überblick über die wesentlichen Voraussetzungen der Reaktormodellierung und der Funktionen, die Simcenter STAR-CCM+ hier bereitstellt.