Тема работы – разработка системы управления и загрузки мельниц MillExpert на блоке мокрого размола.
Компетенции в области использования методов и средств современного численного моделирования химико-технологических процессов:
При разработке и модернизации технологических установок и оборудования предприятий химической и смежных производственных отраслей нами применяются как классические инженерные методы, так и методы и средства современного численного моделирования, а также различные комбинации классических и численных методов .
«Типичная» работа по разработке, модернизации и оптимизации работы установок и оборудования состоит из следующих этапов :
- анализ режимов работы существующих установок и оборудования, как на основе технического обследования (эксплуатационных данных заказчика), так и на основе результатов численного моделирования;
- определение путей оптимизации работы установок и оборудования при модернизации или разработке новых конструкций оборудования, разработка предложений по повышению эффективности установок и оборудования;
- проверка разработанных предложений методом численного моделирования, корректировка предложений, определение оптимальных условий работы оборудования;
- разработка технических решений и практических рекомендаций.
Для решения поставленных задач классические методы (планирование эксперимента, регрессионный анализ, классический инженерный расчет) используются совместно с методами численного моделирования.
Для моделирования технологических процессов используется программное обеспечение ANSYS Fluent, дополняемое собственными UDF-модулями (модель центробежных насосов, модели различных насыпных насадок, пористых и насыпных слоев, упрощенные модели химических реакций и др., нестационарных граничных условий и др.).
Для решения задач оптимизации и регрессионного анализа используется программный комплекс SciLab.
Анализ сложных напряженных состояний осуществляется в ПО ANSYS Mechanical и Autodesk Fusion 360 (в том числе, задачи топологической оптимизации). Нормативные расчеты сосудов и аппаратов на прочность осуществляются с помощью собственного программного обеспечения.
Для решения задач разрабатывается и используется собственное программное обеспечение (математическое моделирование процессов в выпарных аппаратах пленочного типа и в выпарных аппаратах с принудительной и естественной циркуляцией, численный расчет и оптимизация теплообменного оборудования, нестационарный нагрев и нестационарное охлаждение, работа контура циркуляции теплоносителя и др.).
При необходимости проверка адекватности математического моделирования и получение необходимых данных для разработки полуэмпирических моделей осуществляется на собственных лабораторных установках. Для лабораторных испытаний физические модели оборудование или его элементы могут быть изготовлены методом FDМ-3D-печати (послойная экструзия термопластичных полимеров) или SLA-3D-печати (послойная УФ-засветка фотополимерных смол) или ЧПУ-фрезеровкой.
Опыт моделирования технологических и гидроаэродинамических процессов включает:
- процессы мокрой и сухой пыле- и газоочистки в циклонах, скрубберах и абсорберах различных конструкций;
- гидродинамика, тепло- и массообмен в распылительных сушилках, трубах-сушилках, аппаратах кипящего слоя (псевдоожиженного слоя);
- гидродинамика сыпучих материалов и газовых потоков и сопряженные процессы в аппаратах барабанного типа, полочных охладителях и т.п;
- гидродинамика и теплообмен в теплообменном оборудовании различных конструкций, в аппаратах воздушного охлаждения;
- нестационарный теплообмен;
- процессы струйного и механического перемешивания (включая сопряженные технологические процессы), в том числе многокомпонентных суспензий, эмульсий и систем газ-жидкость в реакторах и емкостях большого объема (300-1000 м 3 );
- моделирование процессов разделения неоднородных систем (центрифуги, гидроциклоны, сепараторы и т.п.);
- моделирование работы форсунок различных конструкций;
- гидродинамика, тепло- и массообмен и химические реакции в барботажных устройствах и аппаратах;
- гидродинамика, тепло- и массообмен в выпарных аппаратах различных конструкций;
- аспирация и вентиляции производственных помещений;
- технологические процессы в аппаратах и автоклавах выщелачивания гидрометаллургических производств;
- гидродинамика в аппаратах насадочного типа, сорбционных колоннах и т.п.;
- моделирование гидродинамических и технологических процессов водоочистки;
- моделирование процессов гранулирования расплавов солей LiCl+KCl;
- моделирование процессов в реакторах для синтеза полимеров.
Выполняемые расчеты на прочность (нормативные и с использованием метода конечных элементов):
- емкостное технологическое оборудование химических и смежных производств (нормативные расчеты по ГОСТ Р 52857.1…12 – 2007);
- статическая прочность: исследование нагрузок, напряжений и деформаций сложных деталей в различных условиях нагружения;
- исследование резонансных частот для различных форм колебаний деталей и узлов оборудования; расчет оборудования на виброустойчивость (нормативный расчет и численное моделирование);
- определение температурных напряжений, в том числе в нестационарных и переходных процессах;
- определение напряжений в условиях нестационарного нагружения оборудования и в переходных процессах;
- расчет на малоцикловую усталость (нормативный расчет и численное моделирование);
- расчет оборудования на устойчивость (нормативный расчет и численное моделирование.
