Kwalifikacja CFD dygestorium laboratoryjnego
Strona główna/Laboratoria/Nasze projekty/Kwalifikacja dygestoriów — laboratorium
Projekt · Laboratoria

Kwalifikacja CFD dygestoriów laboratoryjnych.

EOLIOS wykonuje wstępną kwalifikację na etapie projektu oraz badania szczelności Twoich dygestoriów metodą symulacji CFD: szczelność badana gazem znacznikowym SF6, prędkość czołowa powietrza i zgodność z normami EN 14175 / XP X 15-203.

Projekt
Kwalifikacja dygestoriów — laboratorium
Rok
2022
Klient
bd.
Lokalizacja
Francja
Typologia
Laboratorium · dygestorium
Omów projekt

Dygestorium laboratoryjne i jego otoczenie normowe

Dygestorium laboratoryjne to urządzenie miejscowej ochrony stosowane tam, gdzie prowadzi się prace z substancjami niebezpiecznymi. Jego zadanie: ograniczyć narażenie ludzi przez wychwytywanie i usuwanie toksycznych oparów oraz lotnych pyłów powstających w jego wnętrzu za pomocą strumienia powietrza wyciąganego. Aby zachować parametry w czasie, dygestoria podlegają kontrolom okresowym.

EOLIOS wykonuje wstępne kwalifikacje na etapie projektu oraz badania szczelności: kontrola kontaminacji, rozprzestrzenianie zanieczyszczeń i gazów, analiza krytycznych scenariuszy awarii, wskazanie obejściowych i recyrkulacyjnych przepływów powietrza, dobór rozmieszczenia kratek oraz optymalizacja nastaw.

Obowiązujące przepisy francuskie

Ocena działania dygestoriów podlega normie europejskiej EN 14175, która szczegółowo określa metodykę oceny parametrów podczas badań kwalifikacyjnych, odbiorowych i rutynowych. W trakcie kontroli wykonuje się badania prędkości czołowej powietrza prowadzi się metodą anemometrii z gorącym drutem, wykonuje się badanie szczelności gazem znacznikowym SF6 oraz jakościową wizualizację przepływów za pomocą dymu.

Dawne przepisy: norma XP X 15-203

We Francji dla dygestoriów zainstalowanych przed 2006 rokiem kontrole musiały być zgodne z normą XP X 15-203, która ustalała w szczególności:

  • Prędkość czołowa powietrza: 0,4 m/s
  • Szczelność: stężenie gazu znacznikowego w płaszczyźnie otwarcia mniejsze w każdym punkcie niż 0,1 ppm

Norma EN 14175: nowe parametry badań

Norma EN 14175 znacznie zwiększa liczbę badanych parametrów. Wartości progowe:

  • Prędkość czołowa powietrza: brak wartości progowej w normie — ale we Francji 0,4 m/s
  • Szczelność: brak wartości progowej w normie — ale we Francji norma XP X 15-206, opracowana jako jej uzupełnienie, ustala próg 0,1 ppm dla średniego stężenia gazu znacznikowego SF6 (sześciofluorku siarki)

Kontrole obowiązkowe obejmują wydatek powietrza wyciąganego (mierzony w przewodzie wyciągowym) oraz prędkości czołowej powietrza (metodą anemometrii termicznej), których wartości stanowią odniesienie dla przyszłych kontroli okresowych.

Szczelność i odporność: znakowanie SF6

Zasada badania szczelności gazem SF6:

  • Wytworzenie gazu znacznikowego SF6 w określonych miejscach wewnątrz przestrzeni roboczej dygestorium.
  • Pobranie powietrza w różnych miejscach w płaszczyźnie otwarcia.
  • Pomiar stężenia SF6, aby określić liczbowo wyciek substancji chemicznych w stronę personelu pracującego z produktami.

Zgodnie z normą NF EN 14175 liczba punktów pomiarowych zależy od szerokości dygestorium (część 3 normy); podczas badań przednia szyba przesuwna jest otwarta na 500 mm.

Modelowanie CFD laboratoriów i pomieszczeń czystych

Symulacje przyczyniają się do lepszego całościowego zrozumienia zjawisk termicznych i przepływowych oraz opracowania trafnych rozwiązań technicznych już na etapie projektu. Laboratoria można zasymulować w całości, co pozwala jednocześnie ocenić wpływ wielu zjawisk. Analiza CFD kwalifikacji ujawnia w szczególności obecność pasożytniczych przepływów powietrza zaburzających wejście dygestoriów.

Numeryczna kwalifikacja dygestorium — analiza gazem znacznikowym

CFD: nowy protokół projektowania

Na początku projektowania mnożenie prototypów doświadczalnych jest kosztowne i czasochłonne. symulacji CFDpozwala ocenić wiele prototypów w krótkim czasie i zoptymalizować systemy oraz rozmieszczenie dygestoriów. Daje dostęp do parametrów trudno mierzalnych doświadczalnie — do danych w każdym punkcie , a nie tylko miejscowych — co pozwala dokładnie zlokalizować nieszczelności. Włączenie CFD do własnych procedur czyni kwalifikację bezpieczniejszą i szybszą.

Dynamiczna analiza CFD dygestoriów

Metoda CFD kwalifikacji dygestoriów

Modelowanie przepływów powietrza

Aby wykonać natychmiastowy pomiar przestrzenny prędkości powietrza, korzystamy z precyzyjnej mechaniki płynów. Przepływy opisują równania Naviera-Stokesa, nierozwiązywalne analitycznie, rozwiązywane numerycznie metodą elementów skończonych, która daje najlepsze przybliżenie rozwiązania zagadnienia fizycznego. Warunki na wejściu i wyjściu —  wydatków nawiewu, wyciągu i odciągu dygestoriów — przyjmuje się w założeniach i należy je zweryfikować, aby wnioski były wiarygodne.

Numeryczna analiza szczelności dygestorium

Numeryczny pomiar szczelności

Podczas kwalifikacji konieczne jest sprawdzenie współczynnika wycieku czynników zanieczyszczających, aby nie narazić użytkownika. Do odwzorowania tego czynnika symulujemy gazem znacznikowym różnymi metodami, aby zapewnić wysoką dokładność i wiarygodne wyniki.

Numeryczne potwierdzenie kwalifikacji

Aby sprawdzić zgodność szczelności z normą, modelujemy rozprzestrzenianie znacznika w dygestorium w stanie ustalonym. Metoda izo-objętości pozwala następnie sprawdzić, że cały znacznik pozostaje w obudowie na poziomie wymaganym przepisami. Jeśli wynik zostanie potwierdzony, dygestorium spełnia wymagania szczelności nałożone przez przepisy.

Wizualizacja 3D obszarów obecności znacznika SF6 — dokładność 0,1 ppm
Wizualizacja 3D obszarów obecności znacznika (0,01 % i 0,0001 %, czyli 0,1 ppm) — brak wydostawania się gazu poza obudowę
Podsumowanie

Podsumowanie wideo analizy

Numeryczna kwalifikacja dygestorium metodą CFD odtwarza badanie szczelności gazem znacznikowym oraz analizę prędkości czołowych powietrza, obrazując pasożytnicze przepływy i rozprzestrzenianie znacznika. Podejście to dostarcza danych w każdym punkcie objętości, zabezpiecza zgodność z normami EN 14175 / XP X 15-206 oraz przyspiesza zarówno projektowanie, jak i odbiór dygestoriów.

Podsumowanie wideo — numeryczna kwalifikacja dygestorium metodą analizy gazem znacznikowym · EOLIOS Ingénierie
Zobacz inne projekty

Nasze pozostałe projekty laboratoryjne.

Wszystkie projekty
Poznaj dziedzinę

Laboratoria: kontynuuj zwiedzanie.

Specjalizacje CFD, zrealizowane projekty i opracowania techniczne: cała dziedzina laboratoriów w jednym miejscu.

CFDDoświadczonych inżynierów
20+Krajów działalności
B+RBadania i innowacje
Kontakt

Masz dygestorium do kwalifikacji lub zaprojektowania?

Najprościej jest po prostu porozmawiać. Nasi inżynierowie odpowiadają pierwszą analizą techniczną.