AFT Fathom - Software für Hydraulische und Thermische Berechnungen an Rohrleitungssystemen mit nicht kompressiblen Medien und Schlämmen

Vorteile

  • Quantifizierung, Analyse und Abschwächung der Auswirkungen von Druckstößen und sonstigen unerwünschten Instationaritäten in der Planungs- und Betriebsphase von Anlagen.
  • Genaue Ermittlung des Reaktion eines Rohrleitungssystems auf hydraulische Instationaritäten (Öffnen/Schließen von Ventilen, Anlauf/Stopp von Pumpen usw.) und Druckstöße oder Kombinationen aus beiden im zeitlichen Verlauf und deren dynamische Auswirkungen.
  • Der Benutzer kann mögliche Betriebsstörung an bestehenden Anlagen, beim Anlagenprobelauf oder bereits in der Planungsphase erkennen, quantitativ erfassen, analysieren und Abhilfe schaffen.
  • Die Rohrleitungssysteme bieten eine erhöhte Betriebssicherheit und das Risiko unnötiger finanzieller Aufwendungen oder Umweltschäden durch Auslegungsfehler und unerwünschte Betriebszustände wird verringert.
  • Die Anlagen sind zuverlässiger, unerwartete Ausfälle werden seltener und die Wartungskosten geringer.

 

 

Über

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 einzelnen 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 darstellen.

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.

Eigenschaften

AFT Fathom im einsatz

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.

Bauteile und armaturen

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 Anwender 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.

Import aus gis-anwendungen

AFT Fathom bietet Möglichkeiten des Datenimports aus GIS-Programmen.

AFT Fathom bietet jetzt auch die Möglichkeit, Shapefiles aus GIS-Anwendungen (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 Ihrer GIS-Anwendung 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.

Zusatzmodule für AFT Fathom

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.

Online-Pumpenauswahl

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

Hier stellen wir Ihnen die wichtigsten Merkmale von AFT Fathom vor.

Neue Benutzeroberfläche.

Unterstützung von 32-bit- und 64-bit-Betriebssystemen.

Verwendung von SI- und englischen Einheiten.

Das Programm verfügt über benutzerdefinierbare Bibliotheken für Flüssigkeiten, Rohre, Werkstoffe und Armaturen.

Der Anwender kann eigene Bibliotheken erstellen, ändern und importieren.

Modellierung von Leitungsnetzen bzw. komplexen Rohrsystemen jeglicher Größe:

  • Offene und geschlossene Systeme.
  • Komplexe Leitungsnetze.
  • Schleifen.

Der Benutzer kann zudem für die Pumpen einen Derating-Faktor festlegen (Reduktionsfaktor der normalen Leistung), der zu den bestehenden Methoden hinzugefügt wird.

Mit den speziellen Zusatzmodulen kann der Anwendungsbereich erweitert und die Entwurfs- und Konstruktionsleistung erhöht werden.

Erstellung, Analyse und Vergleich verschiedener Szenarien und Konfigurationen des gleichen Systems, wobei alle Informationen in der gleichen Datei gespeichert werden.

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

Berechnung von Druckverlusten, Strömungsverteilungen und Energiebilanzen von Rohrleitungen (mit oder ohne Dämmung), Pumpen, Kühlgeräte und Wärmetauscher.

Anwendung des Newton-Raphson-Verfahrens zur Auflösung der drei Gleichungen:

  • Massenerhaltungsgleichung.
  • Momentgleichung (Bernoulli).
  • Energiegleichung.

Für die Berechnung der Druckverluste durch Armaturen wurde der angepasste Turbulenzfaktor K mitberücksichtigt.

Für die Berechnung der Druckverluste durch Ventile wird die Konstante Kv mitberücksichtigt.

Genauere thermische Berechnungen bei Rohrleitungen und Wärmetauschern, vor allem bei erhöhten Werten und wenn die spezifische Wärmekurve nicht linear ist.

Präzisere thermische Berechnung des konvektiven Wärmeübergangs der laminaren Strömung.

Bei den Pumpen:

  • Berechnung der Zuverlässigkeitsfaktoren.
  • Berechnung von Idealleistung, Welle und Motor.
  • Berechnung des Wirkungsgrads von Motor und FU (Frequenzumrichter).

Berechnung der Viskositäts- und Reibungsänderungen beim Pumpen von nicht sedimentierenden Fluiden mit Feststoffen (Schlämme) und nicht newtonschen Fluiden (thixotrope und rheopektische Fluide) in Rohrleitungssystemen.

Bei Fehlern erhält der Benutzer Hinweise, die ihn bei der Korrektur unterstützen.

Möglichkeit, die Kosten des Rohrleitungssystems zu berechnen: von den Investitions- bis hin zu den Betriebskosten.

Es können alle Arten von (newtonschen und nicht newtonschen) Fluiden mit variablen oder konstanten Eigenschaften berechnet werden.

Berechnung von Fluiden mit Schwebstoffen (Schlamm) möglich.

Berechnungsergebnisse werden in Tabellenform dargestellt.

Die Felder der Ergebnistabellen, die Grafiken und die Farbdiagramme können benutzerspezifisch angepasst werden.

Der Anwender kann Grafiken aller berechneten Parameter erstellen.

Ferner kann der Anwender nach festgelegten Parametern Farbdiagramme des Modells erstellen.

Die Ergebnisse und Grafiken können in MS-Office importiert werden.

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 Abblasventile. Dimensionierung und Auswahl 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.

Erfolgsgeschichten

Hot Oil Network

AFT Fathom Helps Reduce Power Consumption by 40% at Petrochemical Plant

Water Cooling System

Nuclear Fusion Project Successfully Completed with AFT Fathom

Häufig Gestellte Fragen

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.

AFT Fathom

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Anfrage Informationen

Kernenergiezertifizierung ASME NQA-1

AFT Fathom ist nach der Qualitätsnorm ASME NQA-1 (1994) für den Einsatz in Kernenergieanlagen zertifiziert.

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