Software für hydraulische und thermische Berechnungen an Rohrleitungssystemen mit nicht-kompressiblen Medien und Schlämmen

AFT Fathom ist ein intuitives, leistungsfähiges und benutzerfreundliches Programm für die hydraulische Berechnung von Rohrleitungsnetzen jeglicher Größe und Komplexität unter stationären Bedingungen (offene und geschlossene Systeme, komplexe Leitungsnetze und Rohrschleifen). Das Programm berechnet die Strömung, die Druckverluste und die Wärmeübertragung mit oder ohne Wärmeisolierung für die jeweiligen Leitungsabschnitte, Ventile und Armaturen.

AFT Fathom kann für die Bemessung von Rohrleitungen, Pumpen, Ventilen, Wärmetauschern, Leitungsdämmung usw. eingesetzt werden. Dabei kann die Art des Mediums benutzerspezifisch definiert werden (newtonsche und nicht-newtonsche Fluide, Schlämme). Die mit AFT Fathom erstellten Modelle können vereinfacht werden, um in der Anfangsphase des Projekts schnell wichtige Schlussfolgerungen zu treffen oder präzise sämtliche Details des Leitungsnetzes darzustellen.

AFT Fathom ermöglicht Konstrukteuren eine erhebliche Steigerung ihrer Produktivität und verbessert die Energieeffizienz von hydraulischen Anlagen. AFT Fathom ist international erprobt, bewährt und anerkannt. Die Software wurde bereits bei einer Vielzahl von Projekten weltweit erfolgreich eingesetzt. Ein globales Kundendienstnetz ist vorhanden.

Vorteile

  • AFT Fathom ermöglicht das Design von Rohrleitungssystemen, Pumpen sowie Ventilen, um etwaige Druckverluste und Systemkurven zu berechnen. Dadurch werden Rohrleitungsyysteme effizienter, kostengünstiger und rentabler.

  • Der Benutzer kann die Leistungen verschiedener Designoptionen des Rohrleitungssystems evaluieren und vergleichen sowie die Beachtung aller Designrestriktionen sicherstellen.

  • Der Benutzer kann alle vorgesehenen sowie nicht-vorgesehenen Beriebsszenarien des Systems über den Scenariomanager validieren.

  • Der Benutzer kann mögliche Betriebsstörungen an bestehenden Anlagen, beim Anlagenprobelauf oder bereits in der Planungsphase erkennen, quantitativ erfassen, analysieren sowie korregieren.

  • Die Anlagen sind zuverlässiger, unerwartete Ausfälle werden seltener und die Wartungskosten geringer.

  • Der Benutzer versteht genauestens das hydraulische Verhalten des Systems in einem stationären Zustand.

Eigenschaften

Lernen Sie die Arbeit mit AFT Fathom kennen.

AFT Fathom verfügt über eine intuitive graphische Benutzeroberfläche. Zur Erstellung eines Modells müssen nur die Bauteile der Anlage durch Drag & Drop zusammengestellt werden.

Das Programm gibt für jedes Bauteil die Mindestparameter an und erleichtert damit dessen rasche Definition.

AFT Fathom berücksichtigt bei den hydraulischen Berechnungen die variablen bzw. konstanten thermophysikalischen Eigenschaften des geförderten Mediums, wobei verschiedenste Arten von Medien und Mischungen definiert werden können.

Die Ergebnisse werden in Tabellenform dargestellt und können benutzerspezifisch angepasst und in MS Excel kopiert werden.

Der Anwender kann Grafiken aller berechneten Parameter sowie farbige Diagramme des Modells erstellen. Für die Ergebnisdarstellung und leichtere Auswertung des Modells können die Rohrleitungen farbig dargestellt werden.

Alle Daten, Ergebnisse, Grafiken und Diagramme können in MS-Office importiert werden.

Hier stellen wir Ihnen ausführlich alle Bauteile und Armaturen vor, die bei der Modellierung mit AFT Fathom berücksichtigt werden können.

Für die Errichtung seines Anlagenmodells stehen dem Benutzer eine ganze Reihe von Aggregaten und Armaturen zur Verfügung.

Dabei besteht keine Mengenbeschränkung für die Bauteile, die mit AFT Fathom berechnet werden können.

Der Anwender kann dabei Rohrleitungen (mit rundem oder rechteckigem Querschnitt) mit oder ohne Wärmeisolierung spezifizieren.

Verzweigungen mit bis zu 25 Leitungen pro Knoten ohne Beschränkung der Knotenanzahl.

Möglichkeit der Definition von bekannten Randbedingungen für Druck und Durchfluss.

Die Standardbehälter gelten als unendliche Strömungsquellen, es sei denn, das XTS-Modul für die Berechnung der Behältergeometrie und Berücksichtigung des zeitlichen Verlaufs ist vorhanden.

Es können alle Arten von Pumpen mit Eingabe der Kennlinie definiert (Kreisel-, Schrauben-, Zahnradpumpen usw.), ein konstanter Durchflusswert, die Piezometerhöhe oder der Druckwert am Pumpenauslauf eingegeben werden. Zudem ist die Möglichkeit der Viskositätskorrektur nach der ANSI/HI-Methode vorgesehen.

Dem Benutzer steht eine Online-Pumpenauswahl zur Verfügung (weiterführende Informationen), um die für die gegebenen Betriebsbedingungen geeignetste Pumpe zu finden.

Definition aller Arten von Ventilen wie Steuerventile, Sicherheitsventile, Absperrschieber, Flachschieber, Dreiwegeventile usw.

Alle gebräuchlichen Armaturen im Lieferumfang enthalten: Bögen, Reduzierstücke, T-Stücke, Venturidüsen, Filter, Sprühdüsen und Bohrungen.

Berechnung von Bauteilen und Armaturen, deren Kennlinie einem polynomialen Ausdruck folgt.

Selbstverständlich können mit AFT Fathom auch Kühlgeräte oder Wärmetauscher mit konstantem oder variablem Druckverlust modelliert werden und es stehen verschiedene Modelle für die Berechnung der Wärmeübertragung zur Verfügung.

AFT Fathom ermöglicht zudem die Berechnung von Strahlpumpen, Flüssigkeitsmischern, Strahldüsen, etc.

AFT Fathom bietet jetzt auch die Möglichkeit, Shapefiles aus GIS-Programmen (Geographic Information Systems) wie ArcGis oder Mapinfo zu importieren, um daraus schnell und einfach ein Modell zu erstellen.

Dazu müssen Sie lediglich die Rohrleitungen und Verbindungen in Ihren GIS-Programmen erstellen. Sie können dann die definierten Parameter direkt in die AFT-Programme importieren. Die Lage in der Anlage, Längen, Durchmesser, Steigungen usw. der Rohrleitungen können direkt ins Modell eingelesen werden. Zur einfachen und schnellen Dateneingabe von Rohrleitungen und Verbindungselementen stehen zudem noch weitere Möglichkeiten zur Verfügung.

Informieren Sie sich über die Zusatzmodule für die Erweiterung des Anwendungsbereichs und der Entwurfs- und Konstruktionsleistung von AFT Fathom.

«XTS-Extended Time Simulation“ ermöglicht die Berechnung der Änderung des stationären Zustands innerhalb eines definierten Zeitraums nach voreingestellten Betriebsvariablen.

«GSC – Goal Seek and Control“ ermöglicht die Definition verschiedener Auslegungsvariablen und die Ermittlung der Werte über ein iteratives automatische Berechnungsverfahren.

«SSL – Settling Slurries“ berechnet die Viskositäts- und Reibungsänderungen beim Pumpen von sedimentierenden oder nicht sedimentierenden Medien mit Feststoffen und anderen nicht newtonschen Fluiden.

ANS-Modul – Automated Network Sizing 

Automatische und umfassende Dimensionierung aller Rohrleitungen und Systemkomponenten zur Reduzierung von Gewicht und Kosten. Verbesserte Umweltverträglichkeit durch Verringerung des Energieverbrauchs.

Lernen Sie Online-Pumpenauswahl von AFT Fathom kennen.

Durch die Anbindung an die Online-Pumpenauswahl Intelliequip konnte die Simulationsleistung von AFT Fathom™ weiter gesteigert werden.

ARBEITSWEISE

Das Tool hilft dem Planer bei der Auswahl der geeignetsten Pumpe für die gegebenen Betriebsbedingungen der Anlage.

Nach Abschluss der Berechnungen und kann das Tool aktiviert und die errechneten Pumpendaten an die Online-Pumpenauswahl übermittelt werden. Nach Verarbeitung der Daten schlägt das Tool Pumpen verschiedener Hersteller vor, die für die Betriebsbedingungen geeignet sind.

Der Planer wählt dann einen der Vorschläge aus und die Pumpendaten werden ins Berechnungsprogramm übernommen. Danach muss der Planer eine erneute Anlagenberechnung durchführen, um das Betriebsverhalten der gewählten Pumpe zu simulieren und sicherzustellen, dass die Pumpe auch wirklich passt und eine Verbesserung der Anlagenleistung erzielt wird.

WAS IST INTELLIEQUIP?

Intelliequip ist eine Gruppe von Ingenieuren mit weitreichender Erfahrung und Fachkompetenz und hat dieses Tool entwickelt, um die Benutzer bei der Auswahl der richtigen Pumpe zu unterstützen.

Ziel des Tool ist die schnellere und einfachere Auswahl des richtigen Pumpenmodells, das den Anforderungen der Anlage entspricht.

Der Erfolg dieses Projekts gründet auf dem Vertrauen, den die Nutzer diesem Tool entgegenbringen, und dem Engagement der Pumpenhersteller, die auf diesen neuen Kommunikationskanal gesetzt haben.

Dabei ist die Beteiligung von Firmen wie ABS, Berkeley, Blackmer, Ebara Fluid Handling, Grundfos/Paco Pumps, ITT Residential, Pumpworks 610, Ruhrpumpen, Weir Floway, Weir SP und Comercial-Texas Turbina Operations hervorzuheben.

Merkmale

Anwendungen

  • Sicherstellen, dass die Druckextreme (Maximum und Minimum) innerhalb der zulässigen Auslegungsgrenzen liegen.

  • Simulation des dynamischen Verhaltens von Rohrleitungssystemen gegenüber verschiedenen Betriebsverfahren bzw. Ursachenermittlung bei Betriebsstörungen.

  • Durchführung der sicherheitstechnischen Prüfung von Rohrleitungssystemen nach dem PAAG-Verfahren (engl. HAZOP).

  • Bemessung und Lagebestimmung der Druckstoßsicherungen zur Abschwächung der Auswirkungen von Druckstößen und hydraulischen Instationaritäten.

  • Dimensionierung und Auswahl der Sicherheits- und Abblas- sowie der Regelventile.

  • Berechnung der hydraulischen Kräfteschwankungen zur anschließenden Dimensionierung der Halterungen.

  • Bewertung der Auswirkungen der durch das Platzen von Gasblasen entstandenen Überdrücke.

  • Erhöhte Betriebssicherheit von Industrieanlagen.

FAQ

Wie kann ich eine Flüssigkeitsmischung definieren?

Flüssigkeitsmischungen werden mit dem Zusatzmodul „Chempak“ definiert. Wenn jedoch die Eigenschaften der Mischung bekannt sind, können sie direkt in die Fluiddatenbank von AFT Fathom eingegeben werden.

Können mit AFT Fathom nicht newtonsche Fluide modelliert werden?

Ja, AFT Impulse verfügt über verschiedene nicht newtonsche Fluidmodelle wie Fluide nach den Potenzgesetzen oder Bingham-Fluide.

Können mit AFT Fathom Brandschutzanlagen modelliert werden?

Ja, es stehen dafür spezielle Optionen zur Verfügung, wie zum Beispiel die Erstellung eines Berichts über die Einhaltung der US-Brandschutznorm NFPA 15.

Kann der Wärmeaustausch bei den Berechnungen mit AFT Fathom berücksichtigt werden?

Ja, AFT Fathom berücksichtigt den Wärmeaustausch bei der Berechnung. Die Anwendung ermöglicht die Berechnung der Leitungsdämmung und der Wärmetauscher.

Wie wurde die Zuverlässigkeit von AFT Fathom überprüft?

AFT Fathom wurde durch Vergleich der Berechnungsergebnisse mit den in der Referenzliteratur veröffentlichten Werten überprüft. Auch wurden die Ergebnisse zahlreicher weltweit durchgeführter Projekte in den letzten 20 Jahren seit Markteinführung der Software in den Vergleich einbezogen.

Kann AFT Fathom zur Modellierung von Gasanlagen eingesetzt werden?

Im Prinzip ja, es hängt allerdings von der Art und Strömungsgeschwindgkeit des Gases in den Leitungen ab und es müssen Arbeitsbedingungen gegeben sein, unter denen das Gas als nicht kompressibles Medium betrachtet werden kann. Sind diese Bedingungen nicht gegeben, empfiehlt sich der Einsatz einer spezifischeren Software wie beispielsweise AFT Arrow.