CADmaster

Программа «Гидросистема» предназначена для проведения тепловых и гидравлических расчетов, а также выбора диаметров трубопроводов, перекачивающих жидкие или газообразные продукты и 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 и других инженерных сетей.

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 (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 заданным расходам и/или узловым давлениям;
• разнообразные варианты и комбинации расчетов.

Задание тепловой сети

Результаты расчета (потери давления)

Теплогидравлический расчет

Модуль теплового расчета позволяет совместно с гидравлическим расчетом производить 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 ее пополнения и корректировки пользователем.

Расчет двухфазных газожидкостных потоков

Модуль расчета двухфазного течения позволяет производить поверочный расчет двухфазного течения, в том числе совместно с тепловым расчетом и с расчетом массообмена между фазами. Определяются режимы двухфазного течения, истинное объемное газосодержание, параметры течения каждой из фаз. Программа самостоятельно отслеживает переход двухфазного течения в однофазное и наоборот. Пользователь может гибко управлять использованием программой различных расчетных методик для расчета двухфазного течения.

Расчет переходных процессов (гидроудара)

Модуль расчета гидроудара позволяет производить в произвольных трубопроводах для транспортировки жидких продуктов расчет переходных процессов (гидравлического удара), вызванных событиями закрытия и открытия арматуры, останова и запуска насосов, а также различными их сочетаниями. Модуль позволяет пользователю понять характер переходного процесса и оценить опасность возможного разрушения трубопровода и возникновения кавитации. Начальное установившееся течение определяется посредством расчета изотермического течения (поверочного или проектного) или теплогидравлического расчета. Устанавливаются 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.

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 программу «Гидросистема». Рассчитанные в «Гидросистеме» теплофизические свойства продукта и необходимые параметры насосного оборудования могут быть автоматически переданы в Spaix, а затем характеристики выбранных 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 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. Для каждого элемента трубопровода рассчитывается 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 следующие модули:

• библиотека СТАРС, предназначенная 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 производить расчет фазового равновесия и проверку агрегатного состояния продукта;
• 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» на основе данных СНиП 23−01−99 позволяет определять климатические параметры населенного пункта, в котором находится объект.

Для расчета теплофизических свойств и фазового равновесия программа также может использовать поставляемую отдельно мощную термодинамическую библиотеку Simulis Thermodynamics компании ProSim.

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

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

В программе предусмотрена возможность импорта схемы трубопроводов из проектов программы Старт, а также экспорта схемы трубопровода в формат DXF для последующей работы со схемой в программах AutoCAD и MicroStation.

Программа развивалась более 25 лет с учетом опыта эксплуатации в десятках компаний России и стран СНГ, что гарантирует ее надежность и точность.

Графическое отображение схемы трубопровода в программе
Окно параметров для задания свойств перекачиваемого продукта	Окно дерева элементов проекта
	Результаты расчета трубопровода по отдельным элементам