In einer Chemieanlage mit kontinuierlichem Prozess fiel ein Rückschlagventil nach nur 200 Betriebsstunden aus. Die Analyse ergab eine beschleunigte Erosion am Sitz und an der Scheibe, verursacht durch den Aufprall von im Fluid suspendierten Feststoffpartikeln. Dieser Fall, dokumentiert mit SolidWorks Simulation und Blender, zeigt, wie Partikeldynamik kritische Komponenten ohne Vorwarnung zerstören kann.
Simulation des Aufpralls: SolidWorks und Blender in der 3D-Pipeline 🛠️
Das Ingenieurteam replizierte die Zweiphasenströmung mit SolidWorks Simulation, um die Fluidmechanik und die Partikelbahnen zu modellieren. Die Ergebnisse zeigten, dass die Quarzpartikel mit einer Härte von 7 auf der Mohs-Skala mit 12 m/s auf den Sitz trafen. Zur Visualisierung der fortschreitenden Erosion wurde die Geometrie nach Blender exportiert, wo der Oberflächenverschleiß mittels Displacement-Maps und Partikelsimulationen animiert wurde. Das Modell bestätigte, dass die Ventilgeometrie Rezirkulationszonen erzeugte, die den Aufprall konzentrierten.
Das Ventil, das den Partikeln nicht Nein sagen konnte ⚙️
Das Rückschlagventil hatte eine Aufgabe: das Fluid durchzulassen und den Rückfluss zu blockieren. Aber niemand hatte ihm gesagt, dass die Feststoffpartikel auch durchkommen wollten. Das Ergebnis war ein Sitz, der wie eine Mondoberfläche aussah, und eine Scheibe, die aussah, als wäre sie von einem hydraulischen Nagetier angenagt worden. Die Ingenieure erwägen nun den Einbau eines Filters, aber bis dahin bleibt das Ventil eine Erinnerung daran, dass in der Chemie auch Feststoffe eine Rolle spielen.