Simulation von Reinigungsvorgängen in Behältern
Die Reinigung von Behältern findet in der Regel automatisiert statt. Allerdings ist nicht jede automatisierte Reinigung gleich effektiv und effizient. So sind beispielsweise statische Sprühkugeln weniger effizient als dynamische Rotationsreiniger mit Voll- oder Flachstrahldüsen oder Zielstrahlreiniger. Hinzu kommt, dass das optimale System je nach Reinigungsfall variieren kann. Um ein möglichst gutes und ressourcenschonendes Reinigungsergebnis zu erzielen, kann auf Simulationssoftware zurückgegriffen werden. Mittels einer solchen Simulationssoftware können zunächst die Geometrie des zu reinigenden Behälters sowie die Position von Stutzen etc. erfasst werden, um eine möglichst realitätsnahe Abbildung des Reinigungsobjektes zu erhalten. Anschließend werden das eingesetzte Reinigungssystem und die eingesetzten Düsen ausgewählt. Abschließend können noch Parameter wie beispielsweise Druck, Volumenstrom oder Strahlform bestimmt werden. Der Reinigungsvorgang wird dann mit den vorher definierten Parametern simuliert. Hierdurch können Problemstellen identifiziert und anschließend behoben werden, bevor die reale Reinigung erfolgt.
Die Simulation kann auch zur Planung der Reinigungsvorgänge oder zum Vergleich von alternativen Systemen genutzt werden. Dies spart bereits Wasser und Reinigungsmittel ein, da diese für die erste Auswahl nicht mehr praktisch erprobt werden müssen. Zudem ermöglicht die Software die Erprobung neuer Systeme, ohne diese erst vorführen zu lassen, und reduziert hierdurch den Einsatz von Hilfs- und Betriebsstoffen.
Wird die Software zur Verbesserung der Reinigungseinstellungen, also zum Einstellen von Druck, Volumenstrom und Strahlform, verwendet, können hierdurch die Reinigungszeit und der Ressourceneinsatz verringert werden, was direkt in einer Senkung der Kosten für den Reinigungsprozess resultiert. Die Amortisationsdauer für die Beschaffung der Software hängt dabei im Wesentlichen von den Kosten des Reinigungsprozesses ab. Je höher die Anforderungen an den Reinigungsprozess, bedingt durch die Geometrie des Behälters oder den Verschmutzungsart, desto höher sind in der Regel auch die Kosten für den Reinigungsprozess.
Literatur:
Schmidt, B. und Stephan, D. (2017): Welche Düse ist die Richtige? Simulieren geht über probieren! [online]. PROCESS, 10.11.2017 [abgerufen am: 01.02.2021].
Einschätzung für die Anwendenden
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Materialeinsparunghoch
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Energieeinsparungsehr gering
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THG-Einsparungsehr gering
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Investitionskostengering
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Umsetzungsaufwandgering
Die Angaben zu Material-, Energie- und THG-Einsparungen, Investitionskosten sowie Umsetzungsaufwände sind qualitative Abschätzungen auf vergleichender Basis.
Entwicklungsstadium
- Labor
- Technikum / Demonstrator
- Industrielle Praxis
Labor: Die betrachtete Technologie oder Methodik wird im Labormaßstab entwickelt.
Technikum / Demonstrator: Die betrachtete Technologie oder Methodik wird in einer Technikums- oder Demonstrator-Anlage umgesetzt.
Industrielle Praxis: Die betrachtete Technologie oder Methodik wird in der Produktion oder anderen Anwendungsbereichen eines Industrieunternehmen eingesetzt.
Beispiele aus der Praxis
Düsenauswahl mittels Reinigungssimulation
Weitere Technologien
Einsatz von digitalen Zwillingen in der Produktion
Simulation von Reinigungsvorgängen in Behältern