Ipar

Kavitációs víztisztító berendezés fejlesztése

A Gamma Analcont Kft. az NKFI-16 program keretében Kavitációs víztisztító berendezést fejlesztett, melyet kombinált biocidos technológiával a degradáció javítására és a fertőtlenítő hatás fokozására.

A bemutatott anyag:

A kavitáció elméletét ismerteti röviden
Egy Venturi kavitációs csatorna matematikai modelljét tárgyalja
A biocidos kezelés eredményeit ismerteti
Bemutatja a megvalósított kombinált víztisztító berendezést.

A kavitációs jelenség:

Az ivó-, és élővizek szennyeződése korunk fő problémája. A kavitáció, mely folyadékok áramlásakor lép fel, egyrészt roncsoló hatást okoz, elsősorban turbinák és hajólapátok esetében, ugyanakkor a jelenség – a nagy energiasűrűség következtében – alkalmassá tehető víztisztítási technológia hasznosítására.

A kavitáció folyadék áramlás során buborékképződéssel, vagy üregformálódással jár akkor, amikor a nyomás lecsökkenésével együtt a folyadék hőmérsékletéhez tartozó telített vízgőz nyomás azonossá válik. A folyadék ekkor forrni kezd, buborékképződés mellett gőz-folyadék fázis keverék alakul ki. A buborékban uralkodó nyomást a buborék mérete és a folyadék- gőz felületén létrejövő feszültség határozza meg.

Ha a buborék összeomlása elmarad, akkor pezsgés és forrás áll elő, ezt gázos illetve gőzös kavitációnak nevezzük, és amíg a gázos kavitációnak nincs, addig a gőzös kavitációnak jelentős roncsoló hatása van.

Ezek közül is jnagy jelentőségű a szuper kavitáció, mely kis kavitációs szám mellett alakul ki a kavitációs csatornában, egy állandó kavitációs üreget képezve.

A kavitációt a dimenzió nélküli kavitációs számmal jellemezzük (Thoma szám), mely a folyadék áramlási sebességétől, a folyadék sűrűségétől és a telítési gőznyomástól függ. A folyadék sebességet a kialakított szűk kavitációs keresztmetszettel vesszük figyelembe.

A kavitáció során képződött gőzbuborék a folyadékban összeomlik, nagyon rövid 10^-8 illetve 10^-6 sec alatt nagy nyomás és hőmérséklet emelkedés létrehozásával (1000 bar nyomás és 5000 °C hőmérsékletet is elérhetnek ezek az értékek).

Venturi elven működő kavitációs csatorna matematikai modellezése:

A kavitáció jelenségének matematikai módszerekkel történő modellezése egy szabad és nyílt forráskódú szoftverrel (Open Source Field Operation and Manipulation) végeztük. A szimuláció és a modell célja a tervezett geometrián modellezni a gázbuborékok keletkezését.

A modellezést kétdimenziós geometrián mutatjuk be: (A modellezést és a fényképes dokumentációt a KvakLab Kft. készítette).

Venturi geometria

X irányban 500 egyenlő részre, Y irányban 100 egyenlő részre, Z irányban 1 egységnyi vastagságban (2D) bontottuk a rendszert. A cellák száma így 69 425, a pontok száma pedig 109 841.

Az eredményeket az alábbi fénykép dokumentációban illusztráljuk (különböző kavitációs időpontokban a folyadék-gőz arány, a nyomás érték, a sebesség érték és az áramlási kép került bemutatásra).

Kavitációs berendezés tervezése és megvalósítása:

A Gamma Analcont Kft. által megépített víztisztító berendezés két jelenség kombinációjával készült. Egyrészt a kavitációs jelenség roncsoló hatását, másrészt a biocidos kezelés fertőtlenítő hatását alkalmaztuk.

A Venturi méretezése a „Clausius-Clapeyron” képlet felhasználásával történt, átlag szobahőmérséklethez tartozó gőznyomás figyelembe vételével.

A betervezett szivattyú max szállítási teljesítménye 1 400 l/min, melynek 50 %-os szállítási sebességnél kavitációt kell eredményeznie.

A buborékok jobb beoldódásához a rendszert egy ciklonnal egészítettük ki, így a folyadék áramlási útvonala jelentősen megnő. Ez a ciklon egyben tartalmazza a biocidos hatás eléréséhez szükséges réz vagy ezüst kolloid töltetet, mely a kavitáció után még megmaradó baktériumok elpusztítását eredményezi.

A fejlesztett berendezést mobillá tettük, ennek megfelelően önhordó szerkezetet kapott. A rendszer kb 200 liter folyadékkal tölthető fel, és a jellemző csőátmérő DN 50- DN 65.

A fejlesztett berendezést az ELTE Mikrobiológiai Tanszékének közreműködésével aprobáltuk az általuk előkészített szennyezett minták kísérleti vizsgálatával.

A mikrobális élő szennyeződések (alga, stb.) degradációjának vizsgálatát az MTA Sztaki illetve a Duna Kutató Intézet, valamint az ELTE Mikrobiológiai Tanszék bevonásával végeztük.

Felhasznált irodalom:

Könözsi László – Kavitációs áramlások szimulációja (szakirodalom 2000 Miskolc)
A Promptov, AVAliesin szennyvízkezelés kavitációval (2017 Tambov)
Németh Zoltán kavitációs folyamatok szakdolgozat (BME 2018)
KvakLab Kft.: Kavitációs áramlások modellezése. (Intern anyag, 2018)

További információ: www.gammaanalcont.hu

A publikált szakcikk az alábbi pályázati programhoz kapcsolódott:

KFI-16-1-216-0344 Innovatív víztartósítási és biológiai szennyezettség mentesítési eljárás kutatása, egyedi kavitációs berendezések kifejlesztése a technológiai vízek, ívóvizek és hajók ballasztvízeinek tisztítása érdekében.

További friss híreket talál az IoTmagazin főoldalán! Csatlakozzon hozzánk a Facebookon is!

Kapcsolódó cikkek:gamma analcont kavitációs víztisztító

Következő hírünk

Weller forrasztóhuzalok használatának előnyei

Előző hírünk

Nemzetközi magyar IT sikersztori: Németországban terjeszkedik a Gloster

Tovább

Hirdetés

Ipar

Áttörést ért el a Siemens

Újabb akadály hárul el a nagy hatótávolságú e-kamionok elterjedése elől.

Sikeres tesztet teljesített a Siemens: töltési rendszere 1 MW teljesítményt adott le.

A német cég prototípusát egy nagy hatótávolságú e-kamionnal tesztelték. Az új készülék több Siemens SICHARGE UC150 töltőberendezésből, ezek kimeneti teljesítményét összefogó kapcsolási kialakításból (switching matrix) és a megawatt-töltésre speciálisan kialakított diszpenzerből állt.

Ezzel a teljesítménnyel az e-kamionokban általában használt akkumulátorokat körülbelül 30 perc alatt, 20 százalékról 80 százalékra lehet tölteni.

Növekvő igény a zéró emissziós távolsági fuvarozási megoldások iránt

A nehéz haszongépjárművek felelősek az EU közúti közlekedéshez köthető, üvegházhatású-gázkibocsátásának több mint 25 százalékáért. Így a klímacélok elérése és az európai országok fosszilis importenergia-függőségének csökkentése érdekében az árufuvarozás elektrifikációját az uniós előírások több fronton is sürgetik. A cél, hogy a nehéz tehergépkocsik és a buszok CO₂-kibocsátását 2040-re 90 százalékkal csökkentsék, 2035-re pedig már minden új városi busz zéró kibocsátású legyen.

Az e-haszonjárművek elterjedéséhez ugyanakkor az infrastruktúra-fejlesztés számos eleme szükséges Németországban is, ezekről fehér könyvet jelentett meg közösen a Siemens és a MAN.

További friss híreket talál az IoTmagazin főoldalán! Csatlakozzon hozzánk a Facebookon is!

Tovább

Ipar

Közös fejlesztést jelentett be a Siemens és a Mercedes-Benz

Az energiarendszerről készített digitális ikrek a gyártervezés jövőjére is kihatnak

Komoly mérnöki feladatot könnyít meg a két vállalat közös fejlesztése: a villamosenergia-rendszerről készített digitális másolat segítségével felgyorsíthatóvá válik az autógyárak energiarendszerének megtervezése, modernizálása.

A Digital Energy Twint a Mercedes sindelfingeni üzemében tesztelték, ahol olyan adatokat kötöttek össze a virtuális térben, mint például az épületek berendezései, az energiatermelés, az időjárási adatok, a terhelési profilok. A megoldás a fizikai energiarendszert szimulálva ellenőrzi a javasolt tervezést, energiafelhasználási forgatókönyveket, és ajánlásokat ad a kívánt eredmények optimalizálására, ideértve az energiahatékonyságot és a kapcsolódó költségmegtakarítást, valamint a CO2 kibocsátás csökkentését.

Az új fejlesztés a Mercedes-Benz azon törekvését támogatja, hogy a saját tulajdonú gyártóhelyeit 2039-re 100 százalékban megújuló energiával tudja üzemeltetni.

„A Digital Energy Twin a válaszunk a sikeres vizualizálásra, elemzésre és optimalizálásra az energiahatékony építési folyamatok terén. Ezzel jobban megértjük a meglévő gyárépületeket, és okosépületekké alakíthatjuk őket. A technológiának köszönhetően előremutató szabványok kialakítását segítjük elő”

– mondta Arno van der Merwe, a Mercedes Benz gépjárművek termelési tervezésért felelős alelnöke.

A Siemens és a Mercedes-Benz 2021-ben kötött stratégiai partnerséget a fenntartható autóipari gyártás és a termelési módszerek digitalizációjának elősegítésére. A mostani közös fejlesztés átláthatóbb döntéshozatalt tesz lehetővé az autógyárak tervezésének korai szakaszában.

A digitális ikrek technológiája a Siemens portfóliójának kulcsfontosságú része, mely felhasználható az új termékek megtervezéséhez, valamint a vállalatok fenntarthatósági céljainak eléréséhez is. A müncheni központú vállalat nemrég jelentette be a Heinekennel közös projektjét, melynek keretében segíti a sörgyártó dekaborbonizációs törekvését, és várhatóan telephelyenként 15-20 százalékkal mérséklik a felhasznált energia mennyiségét, illetve 50 százalékkal csökkentik a CO2-kibocsátást.

További friss híreket talál az IoTmagazin főoldalán! Csatlakozzon hozzánk a Facebookon is!

Tovább

Ipar

Járatindítási gyakoriság és átfutási idő – hogyan működik egy precíziós rendszer?

Rugalmas és megbízható – a DACHSER ezt a két jelzőt használja legtöbbet a saját működése viszonylatában.

De miből ered ez a magabiztosság? Milyen rendszert működtet a vállalat annak érdekében, hogy ez a két szó valóban fedje a tevékenységüket? Mit jelent pontosan az, hogy naponta indulnak járatok Európa minden területére? DACHSER Tudástár sorozatunk első részében a járatindítási gyakoriság és az ún. lead time, vagyis átfutási idő irányából vizsgáljuk meg, hogyan működik egy logisztikai cég.

Amikor egy küldemény útjára indul, a feladónak általában egyszerű igényei vannak: épségben érkezzen meg az áru a célállomásra, a megadott időben teljesülön a szállítás, és mindezt lehetőleg kedvező áron. A háttérfolyamatok érthető módon általában kevésbé érdeklik – ez már a logisztikai cégek feladata, akik nem egy-egy küldeményt, hanem szállítmányok millióit kezelik rendszeresen. A logisztikai szolgáltató működése mégis hatással van arra, hogy miként teljesülnek az ügyfelek igényei, ezért most bepillantást engedünk ezekbe.

Járatindulás mindennap

A DACHSER Magyarországról minden nap indít járatokat európai hálózatába, és ezen keresztül Európa valamennyi országába. A menetrend minden nap fix: csakúgy, mint a repülőgépek és a légi közlekedés esetében, a gyűjtőszállítmányozás során a DACHSER is előre meghatározott időpontokban indítja útnak járatait meghatározott irányokba. Ezek a menetrendek mind a vállalat, mind az ügyfelek számára a tervezhetőséget és a megbízhatóságot garantálják. Ugyanúgy, mint a repülőgépeknél, a DACHSER-nél is a járat indítása előtt fél órával zárják a „kapukat”, azaz a teherautókat. A küldemény a megadott időben, percre pontosan indul és érkezik. Ez segíti a DACHSER-raktárakban a rakodási feladatok ütemezését, illetve a címzett vállalatoknál az áruk fogadására való felkészülést. A háttérben a gyűjtőszállítmányokról rendszerszintű szolgáltatások intelligens kombinációja gondoskodik.

A DACHSER-nél a naplementével sem áll meg az élet, sőt éjszaka kezdődik igazán a munka, hiszen késő délután és este indulnak a járatok. Az áru nem vár az átrakóraktárban, hanem pár órán belül útra kel úticélja felé. Portugáliától Finnországig bárhol lehet a rendeltetési helye, a hálózat lefedi valamennyi európai országot, sőt, Tunéziát, Marokkót, valamint Törökországot is A logisztikai gyakorlatban sokszor egy célállomásra hetente egyszer indítanak csak kamiont – például ha Portugáliába csak csütörtökönként, akkor a pénteken beérkező áru közel egy hetet várakozik, és ez az idő hozzáadódik a szállítási időhöz. A DACHSER esetében ilyen késedelem nem történik – a futamidő, vagyis amíg az áru valóban mozgásban van, és a teljes szállítás ideje megegyezik.

Egyértelmű, hogy ez a szállítási intenzitás áldásos hatással bír a logisztikában transit time-nak vagy lead time-nak nevezett átfutási időre. A küldemények háztól házig eljuttatását a szervezés ebben az esetben gyorsítja, nem pedig lassítja. A rövidebb szállítási idővel a cégek is jobban járnak. Árujukat minden nap feladhatják a Dachser hálózatában, amely gyorsabban ér célba, így korábban tudnak számlázni a vevő felé.

További friss híreket talál az IoTmagazin főoldalán! Csatlakozzon hozzánk a Facebookon is!

Tovább