Гидросистема программа что это

Гидросистема программа что это

Программа «Гидросистема» предназначена для проведения тепловых и гидравлических расчетов, а также выбора диаметров трубопроводов, перекачивающих жидкие или газообразные продукты, а также газо-жидкостные смеси.

«Гидросистема» — программа широкого применения, которая может использоваться при проектировании и реконструкции объектов в энергетике, нефтеперерабатывающей и нефтехимической, газовой, нефтяной, химической и других отраслях промышленности, для расчета технологических, магистральных трубопроводов, тепловых, газораспределительных и других инженерных сетей. Программа позволяет рассчитывать надземные, подземные и комбинированные трубопроводные системы произвольной сложности (в том числе с кольцевыми участками). Результаты расчета помогают правильно выбрать насосы, компрессоры, регулирующие и предохранительные клапаны, обеспечить работоспособность трубопроводных систем и оптимизировать капитальные затраты. Программа развивалась более 30 лет с учетом опыта эксплуатации в десятках фирм России и СНГ.

Гидравлический и тепловой расчет наружных инженерных сетей в программе Гидросистема.

Программа производит несколько видов расчетов:

•гидравлический расчет изотермического течения (без расчета изменения температуры продукта),

•проектный расчет (выбор диаметров),

•теплогидравлический расчет (с расчетом изменения температуры продукта и теплопотерь в окружающую среду),

•расчет переходных процессов (расчет гидроудара).

Гидравлический и проектный расчет изотермического течения.

В зависимости от заданных пользователем исходных данных (давлений в источниках и потребителях, расходов и температуры продукта, его состава или теплофизических свойств, схемы трубопровода с местными сопротивлениями) и выбранного вида расчета программа позволяет решать различные задачи:

•подбор диаметров ветвей трубопровода и его изотермический расчет по начальным и конечным давлениям и расходам по ветвям (проектный расчет),

•расчет пропускной способности трубопровода (распределения расходов по ветвям) по начальным и конечным давлениям,

•поверочный изотермический расчет трубопровода «по ходу потока» (расчет конечных давлений по известным начальным) и «против потока» (расчет начальных давлений по заданным конечным),

•разнообразные варианты и комбинации расчетов

Теплогидравлический расчет.

Модуль теплового расчета позволяет совместно с гидравлическим расчетом проводить тепловой расчет трубопроводов. При этом могут быть заданы и учтены изменяющиеся по ходу трубопровода условия окружающей среды, материал стенки, расположение (на улице, в помещении, под землей в канале или в грунте, в туннеле), материал и толщина изоляции, материал покровного слоя. В программу включена база данных материалов тепловой изоляции (идентичная БД программы «Изоляция») и инструменты её пополнения и корректировки пользователем.

Расчет двухфазных газо-жидкостных потоков.

Расчет переходных процессов (гидроудара).

Модуль расчета гидроудара позволяет проводить расчет переходных процессов (гидравлического удара) в произвольных трубопроводах, транспортирующих жидкие продукты, вызванных событиями закрытия и открытия арматуры, останова и запуска насосов, и различными их сочетаниями. Модуль позволяет пользователю понять характер переходного процесса и оценить опасность возможного разрушения трубопровода и возникновения кавитации. Начальное установившее течение рассчитывается с помощью расчета изотермического течения (поверочного или проектного) или теплогидравлического расчета. Определяются и выводятся в динамике (в том числе на расчетной схеме трубопровода) давления, напоры, расходы и скорости продукта, а также максимальные и минимальные значения давления за рассчитанное время.

Программа Гидросистема (v. 3.0). Расчет простого трубопровода

Выбор насосного оборудования.

В программе предусмотрена возможность экспорта данных для выбора центробежных насосов в программную систему “Spaix 4 Pumps” с последующим импортом данных о выбранном насосе в Гидросистему. Рассчитанные в Гидросистеме теплофизические свойства продукта и требуемые параметры насосного оборудования могут быть автоматически переданы в Spaix для выбора насосов, а характеристики выбранных в Spaix насосов обратно в Гидросистему для проведения полного поверочного расчета трубопровода. Тем самым обеспечивается комплексная оптимизация при выборе насосов и параметров трубопровода. Лицензия на программу Spaix 4 Pumps Pure предоставляется действующим пользователям Гидросистемы бесплатно.

Пользовательский интерфейс программы прост и интуитивно понятен. Графическое окно программы обеспечивает наглядное отображение расчетной схемы трубопровода. В программе использован интеллектуальный алгоритм, оптимизирующий расположение отдельных элементов для минимизации наложений и пересечений.

Схема может быть представлена в 3D или в любой проекции, для удобства ее чтения и анализа можно также регулировать степень детальности представления элементов. Поддерживается специальный режим ввода и отображения расчетной схемы с привязкой к фоновому растровому изображению, например, к карте населенного пункта или плану завода, что особенно удобно при проведении расчетов наружных инженерных сетей. При этом пользователь может вручную перемещать узлы расчетной схемы, а программа сама определяет длины участков в соответствии с масштабом карты.

Программа рассчитывает для каждого элемента трубопровода скорость перекачиваемого продукта, потери давления на трение и местные сопротивления, свойства продукта, кавитационный запас и другие параметры. Точность расчета обеспечивается за счет автоматического пересчета свойств продукта и режимов течения на каждом участке, а также детального расчета прямых труб и местных сопротивлений с учетом режима течения в соответствии со справочником Идельчика и современными методами расчета многофазных течений. Результаты расчета можно отобразить на расчетной схеме в виде цветового выделения, наглядно показывающего элементы, ответственные за наибольшие гидравлические потери.

Вместе с программой поставляются специализированные модули:

•Библиотека СТАРС, предназначенная для расчета теплофизических свойств индивидуальных веществ, нефтяных фракций, их смесей. База данных программы содержит свыше 1600 веществ. СТАРС позволяет автоматически проводить расчет фазового равновесия и проверку агрегатного состояния продукта.

•Библиотека GERG-2008, предназначенная для расчета теплофизических свойств и фазовых равновесий природного газа различных составов по уравнению состояния GERG-2008.

•Модуль WaterSteamPro уточненного расчета теплофизических свойств воды и водяного пара по международной методике IAPWS-IF97, который позволяет повысить точность расчета водо- и паропроводов (рекомендован РАО ЕЭС для использования в энергетике).

•Модуль “Строительная климатология”, который на основе данных «СП 131.13330.2012 Строительная климатология» (актуализированной версии СНиП 23-01-99) позволяет определить климатические параметры населенного пункта, где находится объект.

Для расчета теплофизических свойств и фазового равновесия программа может использовать также поставляемую отдельно мощную термодинамическую библиотеку Simulis Thermodynamics фирмы ProSim. Для предсказания образования газовых гидратов программа может использовать модуль Hydrate Open Structure известной термодинамической библиотеки PVTSim фирмы Calsep.

Для распечатки исходных данных и результатов расчета в программу встроен генератор отчетов, позволяющий как вывести отчеты сразу на печать, так и предварительно просмотреть их, а также сохранить отчеты в файлы разных форматов для их последующего включения в другие документы. Отчеты поставляются с оформлением по стандарту СПДС, пользователи могут настроить их формат (например, изменить штамп, добавить эмблему фирмы) с помощью встроенного в программу модуля редактирования шаблонов.

Для расчета тепловых сетей в программу включена возможность автоматического построения пьезометрических графиков в MS Excel по результатам расчета.

В программе предусмотрена возможность импорта схемы трубопроводов из различных систем графического проектирования через файл формата PCF, импорта из проектов и экспорта в проекты программы СТАРТ, импорта из файлов открытого формата (с помощью которого можно настроить импорт данных в программу из любой объектно-ориентированной модели). Вместе с программой поставляется модуль выгрузки данных из программы PDMS в файлы открытого формата для последующего импорта в Гидросистему. Также предусмотрен экспорт схемы трубопровода в формат DXF.

Программа имеет сертификат соответствия СП 41-103-2000 и СТО Газпром 2-3.5-051-2006.

Обеспечивается оперативное и качественное сопровождение пользователей.

Программа работает на Intel-совместимых ПЭВМ в среде Windows XP/Vista/7/8/10.

Источник: bsapr.ru

Гидросистема

Программа предназначена для проведения гидравлического расчета или теплогидравлического расчета трубопроводов произвольной конфигурации при перекачке однофазных потоков (жидкостей или газов), а также выбора диаметров или определения пропускной способности разветвленного трубопровода при постоянной температуре продукта.

Программа осуществляет три типа расчета:

1. Гидравлический расчет изотермического течения:
2. определение очередности гидравлического расчета ветвей в зависимости от направления движения продукта в случае произвольного ввода данных по ветвям;
3. расчет коэффициента сопротивления трения (выполняется в зависимости от режима течения и шероховатости стенки трубы);
4. расчет потерь давления на трение;
5. расчет потерь давлений в местных сопротивлениях;
6. поверочный гидравлический расчет трубопровода (для изотермического течения).
7. Проектный расчет изотермического течения:
8. выбор диаметров или определение расхода продукта в неразветвленном и каждой ветви разветвленного трубопровода.
9. Теплогидравлический расчет:
10. определение температуры и давления продукта в конце расчетного участка;
11. определение теплопотерь в окружающую среду;
12. расчет кавитационного запаса для жидкостей.

Вы можете комбинировать эти расчеты и использовать разные конфигурации программы.

Источник: ascon.ru

Гидросистема

Программа предназначена для проведения тепловых и гидравлических расчетов, выбора диаметров трубопроводов, перекачивающих жидкие или газообразные продукты, а также газо-жидкостные смеси.

Преимущества Гидросистема

Широкая область применения

Может использоваться при проектировании и реконструкции объектов в энергетике, нефтеперерабатывающей и нефтехимической, газовой, нефтяной, химической и других отраслях промышленности, для расчета технологических трубопроводов, магистральных трубопроводов,

Простой и интуитивно понятный интрефейс

Графическое окно программы обеспечивает наглядное отображение расчетной схемы трубопровода. В программе ГИДРОСИСТЕМА использован интеллектуальный алгоритм, оптимизирующий расположение отдельных элементов для минимизации наложений и пересечений. Схема може

Точность расчета

Обеспечивается за счет автоматического пересчета свойств продукта и режимов течения на каждом участке, а также детального расчета прямых труб и местных сопротивлений с учетом режима течения в соответствии со справочником Идельчика и современными методами

Выбор насосного оборудования

Предусмотрена возможность экспорта данных для выбора центробежных насосов в программную систему “Spaix 4 Pumps” с последующим импортом данных о выбранном насосе в программе ГИДРОСИСТЕМА. Рассчитанные в программе теплофизические свойства продукта и требуем

Модули Гидросистема

WaterStreamPro

Модуль уточненного расчета теплофизических свойств воды и водяного пара по международной методике IAPWS-IF97, который позволяет повысить точность расчета водо- и паропроводов (рекомендован РАО ЕЭС для использования в энергетике)

Библиотека GERG-2008

Предназначена для расчета теплофизических свойств и фазовых равновесий природного газа различных составов по уравнению состояния GERG-2008

Библиотека СТАРС

Предназначена для расчета теплофизических свойств индивидуальных веществ, нефтяных фракций, их смесей в жидкой и газовой фазах. База данных программы содержит свыше 1600 веществ. СТАРС позволяет автоматически проводить расчет фазового равновесия и проверку агрегатного состояния продукта;

Строительная климатология

Модуль, который на основе данных «СП 131.13330.2012 Строительная климатология» (актуализированной версии СНиП 23-01-99) позволяет определить климатические параметры населенного пункта, где находится объект

Источник: infars.ru

Программа Гидросистема включает расчет давления и расхода

Программа является достаточно универсальной и широко используется в течение 30 лет в нефтехимической, химической газо- и нефтедобывающей промышленности для гидравлического расчета технологических и магистральных трубопроводов, а также тепловых, газораспределительных и других инженерных сетей.

Расчетная модель

Геометрия модели формируется в интерактивном режиме и контролируется в графическом окне. В состав модели могут входить следующие элементы:

1. Прямые участки трубопровода;
2. Арматура (задвижки, клапаны, краны);
3. Тройники;
4. Диафрагмы;
5. Аппараты с известным гидравлическим сопротивлением;
6. Насосы;
7. Компенсаторы гидравлического удара.

Варианты гидравлического расчета трубопроводов

Гидравлический и проектный расчет изотермического течения (модули Гидро и Выбор диаметров)

• Подбор диаметров веток трубопровода на основе изотермического расчёта при известном начальном и конечном давлении расходов по ветвям (проектный расчёт);
• Расчёт распределения расходов по ветвям по начальным и конечным давлениям;
• Поверочный изотермический расчёт трубопровода «по ходу потока» (расчёт конечных давлений по известным начальным) и «против потока» (расчёт начальных давлений по заданным конечным);
• Разнообразные варианты и комбинации предыдущих двух способов.

Модуль Термо позволяет выполнить гидравлический расчёт с учетом изменения температуры. Пользователь задает изменяющиеся по длине трубопровода условия окружающей среды, материал стенки, тип и толщину изоляции, выбираемой из БД

Расчет двухфазных газожидкостных потоков

Расчет «трехфазных» течений (2 жидкости и газ)

Данная опция позволяет выполнить расчет течений смесей нефти, воды и попутного газа в трубопроводах добычи и транспортировки нефтегазовых смесей. Для таких течений программа позволяет задавать соотношения расходов фаз в виде указания коэффициентов обводнённости и газового фактора, а также задавать расходы каждой из фаз в явном виде. При расчете учитываются поправки на вязкость и инверсия фаз. В результате пользователь получает наглядную картину расходов по каждой фазе и потери давления.

Расчет течений, содержащих твердую фазу

Данная опция отвечает за поверочный гидравлический расчёт течений жидкостей, содержащих твердые частицы (различного рода пульпы, взвеси, суспензии и т.д.) с учетом и без учета изменения температуры. В ходе расчета программа определяет режимы движения твердой фазы и ее распределения в жидкости, плотность смеси, скорость ее движения и потери давления

Расчет переходных течений (гидроудара)

Данная опция выполняет расчёт гидравлического удара в произвольных трубопроводах вследствие резкого закрытия или открытия арматуры, остановкой/запуском насосов, и любыми сочетаниями этих событий. В результате пользователь может оценить вероятность разрушения трубопровода и возникновения кавитации. В ходе расчёта программа определяет и выводит д инамическое изменение давления, расхода и скорости продукта, а также максимальные и минимальные значения давления в течение указанного времени . Также при расчете определяются возникающие при гидроударе усилия в узлах трубопровода. После передачи усилий в программу СТАРТ — Проф. они участвуют в анализе прочности трубопровода

Результатом расчета в зависимости от заданных исходных данных и комплектности модулей могут быть начальное или конечное давление, расход продукта, диаметры труб или давление и расход продукта в отдельных ветвях. Это наглядно показано на следующем рисунке.

Для гидроудара рассчитывается волновой процесс изменения давления.

Источник: haitek.ru

«Гидросистема 3.88» — новые возможности популярной программы

Программе «Гидросистема», разработанной в НТП «Трубопровод», в 2017 году исполняется 40 лет. Вот уж на самом деле почтенный возраст! Тем не менее разработчики неустанно трудятся над ее совершенствованием. Эта статья в основном адресована пользователям, уже имеющим опыт работы с программой, однако может быть интересна и новичкам.

Программа предназначена для выполнения теплового и гидравлического расчета трубопровода любой сложности (в том числе с кольцами и рециклами). Транспортируемый по трубопроводу продукт может быть как однофазным, так и двухфазным. Кроме того, программа умеет подбирать диаметры ветвей трубопровода при задании расходов в ветвях и давлений в источниках и потребителях.

Что же нового появилось в версии 3.88, выпущенной в канун 2017 года?

Модернизация модуля «Гидроудар»

Возможность расчета кавитации

Модуль «Гидроудар», первая версия которого появилась два года назад, претерпел большие изменения. Прежде всего они связаны с возможностью расчета кавитации. Отсутствие учета возникновения пузырьков воздуха при падении давления ниже давления насыщенных паров в предыдущей версии модуля приводило к отрицательным давлениям напора, что озадачивало пользователей. Кроме того, при «схлопывании» каверн могут возникнуть пиковые значения давлений, превышающие максимумы давлений при проходе волны гидроудара. На рис. 1 представлена схема трубопровода с задвижкой в узле 3, которая мгновенно закрывается в момент времени 0.

Рис. 1. Схема трубопровода с закрывающейся задвижкой

Рис. 2. График давлений без учета кавитации

Рис. 3. График давлений с учетом кавитации

Рис. 2 представляет собой график распределения давлений по времени в точках наблюдения, изображенных на рис. 1, полученный без учета кавитации. На рис. 3 — он же с учетом кавитации.

Нетрудно заметить, что учет кавитации нарушает «стройность» графиков, но зато полученные давления гораздо ближе к реальным. Кроме того, на графике видно, что максимум давления при «схлопывании» каверны превышает максимум от прохождения волны гидроудара.

Учет кавитации в «Гидросистеме 3.88» пока что является бета­версией. Наиболее близкие к реальности результаты получаются в схемах, в которых волна гидроудара инициируется концевыми задвижками.

Гасители гидроудара

В версии 3.88 реализована модель простейшего гасителя гидроудара, представляющего собой газожидкостной колпак (рис. 4).

Рис. 4. Модель гасителя гидроудара

Колпак изолирован от внешней среды (атмосферы). Сжимаемый газ служит своеобразным демпфером, сглаживающим острые колебания давления. В «Гидросистеме» гаситель задается как вид аппарата с назначенными объемом газа и площадью проходного сечения. По умолчанию площадь проходного сечения определяется как средняя площадь сечений, примыкающих к гасителю труб.

Объем газа является основным параметром, определяющим возможности гасителя. На рис. 6 показаны графики напора у гасителя для схемы, представленной на рис. 5 (мгновенное закрытие концевой задвижки), для разных значений объема газа W. Для наглядности графики приведены без учета кавитации.

Рис. 5. Схема трубопровода с гасителем

Принимались следующие значения объема газа: 10 литров (фиолетовая линия на на рис. 6), 100 литров (синяя линия) и 1 кубометр (красная линия). Зеленая линия соответствует «чистому» гидроудару (гаситель отключен).

Рис. 6. Графики напора у гасителя для разных значений объема газа (без учета кавитации)

Из графиков видно, что увеличение объема газа в гасителе снижает амплитуду волны гидроудара и уменьшает частоту колебаний. Однако при недостаточности объема газа гаситель может даже «навредить» системе (см. фиолетовую линию), поэтому правильное определение необходимого объема газа в этом случае является важной задачей пользователя программы.

Выходные документы

«Гидросистема 3.88» умеет выводить выходные документы по результатам расчета гидроудара, включающие графики в выбранном пользователями расположении (горизонтальном или вертикальном). Документы выводятся с помощью программы List

• коэффициент Kv,
• относительная высота подъема штока,
• угол поворота затвора;

• относительный диаметр отверстия.

Целевыми параметрами могут быть:

• для ветви:

• расход на ветви;

• давление за элементом,
• температура за элементом.

Программа пытается подобрать значения управляющих параметров таким образом, чтобы целевые параметры имели указанные пользователем значения. Начальные значения управляющих параметров также задаются пользователем.

В версии 3.88 для каждого трубопровода может задаваться только один управляющий и один целевой параметр, но в последующих версиях программы количество и набор параметров будут расширены.

Характеристики всех заданных управляющих и целевых параметров приведены в новом окне программы.

Топологический анализ схемы трубопровода

Расчетно­независимые компоненты

Трубопроводы, создаваемые пользователями «Гидросистемы», становятся всё более запутанными, могут содержать сотни ветвей и тысячи гидравлических сопротивлений. С другой стороны, расчетные модули программы, как правило, оперируют не схемой целиком, а некоторыми связными фрагментами этой схемы. К разделению схемы на расчетно­независимые фрагменты могут привести следующие ее элементы:

• перекрытые ветви;
• регулирующие клапаны (регуляторы расхода), которые при расчете «разрезают» ветвь на две отдельные части.

Расчетной программе необходимо, чтобы каждый из фрагментов содержал хотя бы один узел с заданным давлением, иначе задача гидравлического расчета становится недоопределенной и расчет прекращается с выдачей сообщения о том, что схема распадается на несвязные области с недостаточными данными. До недавнего времени было очень сложно определить, что представляют собой эти несвязные области. В «Гидросистеме 3.88» можно посмотреть, на какие фрагменты распадется схема трубопровода при расчете (рис. 7).

Рис. 7. Расчетно-независимые фрагменты трубопровода

Отдельные расчетно­независимые фрагменты помечаются на схеме цветом. Кроме того, появилось новое всплывающее окно, с помощью которого можно выбрать один из фрагментов и просмотреть список узлов, ветвей и сопротивлений фрагмента. Это позволяет легко найти фрагменты с недостающими узловыми давлениями. Кроме того, такой топологический анализ существенно упрощает читаемость схемы.

Нестыковки перепадов высот

Если во время расчета трубопровода была обнаружена нестыковка перепадов высот, «Гидросистема 3.88» подсвечивает контур, в котором она была выявлена, и предлагает выбрать одну из труб, входящих в контур в качестве замыкающей. Последующий пересчет по графике в большинстве случаев позволяет «разрешить» нестыковку, что значительно упрощает пользователю работу с большими схемами.

Заключение

При расстановке приоритетов нововведений разработчики «Гидросистемы» обычно ориентируются на мнение пользователей. С этой целью в 2016 году было проведено анкетирование, которое позволило выявить наиболее востребованные функции. Работа над программой продолжается, мы ждем ваших предложений!

• ЗАО «Нанософт»
• НТП «Трудопровод»
• СиСофт Девелопмент
• Гидросистема
• 3.88

Источник: sapr.ru