О проекте
- Проверка надежности конструкции сгустителя пульпы в неблагоприятных режимах эксплуатации
- Север Минералс
- Горнодобывающая промышленность
Проверка надежности конструкции сгустителя пульпы в неблагоприятных режимах эксплуатации
Север Минералс — инжиниринговая компания, предлагающая услуги для полного цикла добычи и переработки горного сырья, начиная с предпроектных исследований и заканчивая сервисным обслуживанием введенного в эксплуатацию оборудования.
Проектировщики Север Минералс обратились к специалистам АО «Моделирование и цифровые двойники» (АО «МЦД») с нетривиальной задачей: средствами математического моделирования исследовать разработанную конструкцию сгустителя на предмет ее соответствия критериям прочности в условиях, приближенным к самым жестким сценариям эксплуатации.
Ветер и снег
Первой задачей проекта стал расчет ветровых и снеговых нагрузок, действующих на конструкцию сгустителя. Для этого специалисты разработали упрощенную расчетную модель, учитывающую рельеф местности и окружающую застройку
После этого на основании климатических данных специалисты АО «МЦД» выбрали преобладающие направления ветра и выполнили расчет внешней аэродинамики конструкции (CFD-расчет), который позволил выявить зоны концентрации нагрузок и их величины.
Основной сложностью на данном этапе оказалась разработка самой методики расчета, которая была бы приближена к реальным условиям.
Прочность
Полученные поля нагрузок из CFD-расчета специалисты АО «МЦД» дополнили полями трех вариантов снеговых нагрузок из СП20, также приняв во внимание технологические и крановые нагрузки. На основе всех имеющихся нагрузок они составили их комбинации для основных и особых сочетаний согласно СП20 и выполнили расчет напряженно-деформированного состояния для балочно-оболочечной модели сгустителя. Анализ полученных результатов выявил два критических места локализации напряжений – в узле соединения купола с чаном и в опоре чана.
Эти узлы специалисты рассмотрели детально с помощью твердотельного подмоделирования, что позволило предложить пути оптимизации конструкции.
Наиболее интересной задачей на этом этапе стало определение предельных нагрузок на сгуститель. Для ее решения совместно с заказчиком был выбран наименее благоприятный случай сочетания климатических и технологических нагрузок. Специалисты также дополнительно приложили равномерное давление в вертикальном направлении (гипотеза о разрушении вследствие критического накопления снега на куполе сгустителя). На программном языке расчетного пакета они написали скрипт, позволяющий проводить в соответствии с требованиями СП16 проверку прочности для растянуто-изгибаемых элементов, а также проверку прочности и устойчивости для сжато-изгибаемых элементов для каждой балки в отдельности.
Результаты исследования
По завершению проекта специалисты АО «МЦД» решили все поставленные заказчиком задачи:
- Рассчитали ожидаемые действительные нагрузки от снега и ветра
- Проанализировали напряженно-деформированное состояние конструкции сгустителя пульпы от предполагаемых эксплуатационных нагрузок
- Предложили пути оптимизации конструкции сгустителя
- Выполнили расчет эксплуатационных пределов конструкции
Все работы выполнялись в согласованные сроки с предоставлением исчерпывающей по содержанию промежуточной и итоговой отчетности. Также отметим, что сотрудники АО «МЦД» с пониманием отнеслись к нашим дополнительным пожеланиям, появлявшимся по ходу исследования.
Веркин А. Г.
Директор департамента инжиниринга АО «Север Минерал»
Есть подобная задача? Звони!
+7 (495) 644-06-08
info@digitaltwin.ru
Пн-Пт 9:00 – 18:00
Другие проекты по теме
Отправить сообщение
Свяжитесь с нами
+7 (495) 644-06-08
info@digitaltwin.ru
Пн-Пт 9:00 – 18:00