16 noviembre 2012

Herramienta de cálculo de sistemas de tuberías (2ª PARTE)

Ver 1ª PARTE


Límite de velocidad de fluido para control de erosión

Si la erosión de la pared de la tubería es una preocupación, las velocidades pueden ser limitadas a reducir el riesgo de erosión. Si se selecciona YES y el tamaño de la tubería se elige como AUTO, entonces el dimensionado automático no permitirá que se exceda la velocidad de erosión. Si se selecciona YES y el tamaño de la tubería se elige manualmente, entonces una celda en rojo indicará cuando se excede la velocidad de erosión máxima. Los límites de velocidad vienen dados en la Constant tab. Si bien estas guías de velocidad máxima se han usado durante años, esto nunca ha sido corroborado por investigación. En realidad, la mayoría de las investigaciones han indicado que a menos que haya partículas y burbujas de aire en el agua, hay poca erosión en la tubería independientemente de la velocidad, dentro de los rangos de velocidad normal encontrados en los sistemas comerciales.


La entrada (input) es una de las tres que pueden ser aplicada para anular las entradas del usuario por segmentos de tubería individuales en el Piping Circuit tab. Una vez se hace una selección, se pulsa el botón junto a la entrada. ¿Esto anulará todas las entradas en el Flow SpeedLimit para prevenir la erosión?

Piping Circuit Tab

El Piping Circuit tab contiene entradas para cada segmento de tubería y elemento del sistema dentro del circuito de tuberías. Para cada segmento, se complementarán todos los campos amarillos con datos físicos apropiados. Todos los campos blancos se bloquean y no pueden ser editados.

Funciones de gestión de la hoja

Cuando comenzamos un nuevo circuito de tubería, debe limpiarse la hoja y reset en la fórmulas con Clear y el botón Apply User Settings en la esquina izquierda superior de la hoja. Esto limpiará todas las entradas del usuario y se aplicará a las selecciones desde las tres Settings inputs (insulation thickness, erosion velocity limit y noise velocity limit) a todos los segmentos de tuberías. Esto no puede ser deshecho.

Selección del tamaño de tubería / Dimensionado automatizado

Si se selecciona el dimensionado automático de tuberías para un segmento, seleccionamos un menú desplegable  bajo Select Pipe Size o auto. Los segmentos no conteniendo AUTO en este campo serán ignorados durante la rutina de optimización.

Si en un segmento se desea un tamaño de tubería, seleccionamos el tamaño en el menú desplegable.

Independientemente del tamaño de tubería elegido (AUTO o tamaño fijo), el tamaño de la tubería usado en la hoja se mostrará en la columna adyacente, bajo el tamaño de tubería.

Autoagrupación del segmento

Todos los segmentos deben ser asignados a un grupo de segmento usando la característica auto-tamaño. Si se desea que todos los segmentos conteniendo el mismo caudal se agrupen juntos y optimicen a un tamaño único, se pulsa el botón Auto Group bajo el epígrafe Segment Grouping. Esto automáticamente creará un número de grupo para cada caudal distinto dentro del sistema y asigna el número de grupo apropiado a cada segmento. Sólo los segmentos que se seleccionan para auto-dimensionado serán asignados a un número de grupo. Esta asignación de grupo puede ser editada manualmente, pero todos los cambios serán anulados si se pulsa nuevamente Auto Group.

Caudal total del sistema

Se introduce el caudal, en galones por minuto, para el sistema completo. Nótese, que este no es el caudal para el circuito que se está modelando, sino para todos los circuitos del sistema.

El volor por defecto para esta celda es el caudal máximo de los segmentos de tubería listados. Esto puede ser anulado por el usuario, sin embargo la fórmula puede solamente ser restaurada pulsando Clear y Apply User Settings.

Espesor del aislamiento

Si el espesor del aislamiento se ha establecido usando el Apply button en el Settings tab, la configuración de espesor de aislamiento para todos los segmentos acoplarán la entrada en el Setting tab. Si se ha seleccionado Title 24, la hoja de cálculo determinará el espesor de aislamiento de código requerido basado en la temperatura de agua y tamaño de tubería y este espesor se mostrará en la columna adyacente, bajo Insulation Thickness. Si se selecciona un espesor fijo, se mostrará en la columna Insulation Thickness.

Optimización del tamaño de la tubería

Una vez que se ha completado el establecimiento de los segmentos, los tamaños de las tuberías pueden optimizarse pulsando el botón Auto-select Optimized Pipe Size en la esquina de la izquierda superior. La herramienta calculará de forma iterativa las opciones de tamaño de tuberías para cada segmento seleccionado por autodimensionado hasta la combinación posible más baja de primer coste y coste del ciclo de vida.

Todos los parámetros del ciclo de vida pueden ajustadas en la página Settings. El coste del ciclo de vida calculado para el tiempo de vida especificado y luego descontado al presente usando la tasa de descuento especificada. La escalada de energía y/o tasas de inflación pueden ser aplicadas al coste del ciclo de vida. Estas tasas son adictivas: Una subida de la energía del 1 % y una tasa de inflación del 1,8 % dará como resultado un incremento de la tasa de energía anual del 2,8 %.

Ocasionalmente, las válvulas seleccionadas no están disponibles en el tamaño de tubería optimizado. En este caso, aparecerá un mensaje de error y las válvulas del problema serán etiquetadas en rojo.

El botón Auto-Select Optimized Pipe Size se pondrá gris después de que la optimización se complete, mostrando que el botón será inhabilitado. Cuando se hace un cambió a cualquiera de las entradas, el botón será habilitado de nuevo.

Asunciones económicas

El coste del ciclo de vida para el segmento de tuberías se calcula tomando el valor presente neto del gasto de electricidad sobre el tiempo de vida especificado del sistema de tuberías. Una tasa de inflación y/o tasa de subida de la energía puede aplicarse al gasto de energía anual y una tasa de descuento se especifica para descontar los gastos de vuelta al valor presente.

La herramienta puede descargarse aquí:

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