ANS管网输配系统自动管径优化案例一

案例二                        案例三

我们针对大家熟知的一个典型循环冷却水系统,来进行一个说明。

这个管网系统的工艺要求是:

所有管道流速小于3米/秒,压力要高于100Kpa,三台换热器入口流量要大于430m3/hr.

两台水泵吸入口静压头裕量大于3米水柱。

两个调节阀最小压差大于35kpa。

为了方便管道安装和采购,决定对下面管网系统进行分区,管道分组,同一个组内的管道优化后的管径都是一样的。

指定管道的数据库,从标准管道系列中选择合适的管径。

定义和关联管道费用数据库,管道系统优化离不开费用。一个循环冷却系统,为满足换热器入口冷却水量要求,我们可以采用小口径管道(流速高些,压降大些)+高扬程的泵;也可以采用大口径管道(流速低些,压降小些)+低扬程的泵。如果我们考虑运行年限(如10年或20年运行寿命),我们就会发现高扬程泵耗电量大,电费成立大的支出费用。

为优化管道系统,AFT  ANS提供多少优化方案:

可以不考虑费用,仅仅考虑管道直径(体积)最优,管道重量最优, 这种优化对海工,船舶重要性就很大。

可以优化费用最低,让系统既考虑设备,施工和维护费用,也要考虑运营耗电费用,这种优化对常年运行的大型循环冷却水系统意义重大。

如果需要考虑费用优化,就需要建立管道,管件和泵的费用数据库,并和相应元件进行关联。

如果我们分别安10年运营和20年运营,我们可以获得如下优化后的管径结果:

最初10年和20年优化,仅仅优化管道系统,只是让管径满足工艺要求,计算选出泵(功率和效率)下的10年和20年费用。

如果考虑运行全生命周期费用,在优化管道系统同时优化泵选型,考虑10年和20年费用运行费用。我们就可以清楚看到 管径都是从原来的仅仅优化管道满足工艺要求结果(黑体字小管径)到了10年优化结果(蓝色字大管径),如果考虑20年优化结果(红体字最大管径)

但考虑耗电量, 我们就可以看到费用急剧降低。也就是说从长远运营模式来讲,一次投资大一些(购买偏大口径管道,相对低扬程的泵),运营成本低(耗电量小很多),这种优化设计是最经济的选型。

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