Características principales AFT xStream

AFT xStream es un programa que permite realizar cálculos en régimen permanente y transitorio (steam hammer) en instalaciones de vapor y gases.

  • Simula con precisión transitorios de alta velocidad en sistemas de tuberías de vapor y gas, incluidas condiciones de choque sónico.

  • Evalúa la respuesta global del sistema y las fuerzas transitorias en las tuberías tras el paro de una turbina de gas o vapor.

  • Estima las presiones, temperaturas y caudales transitorios de suministro para compresores y turbinas, cuando uno para de forma súbita.

  • Simula procesos de carga y purga de tanques, y calcula el tiempo necesario en alcanzar una presión deseada.

  • Predice presiones y caudales transitorios causados por la ruptura de los tubos en un intercambiador de calor.

  • Modifica fácilmente condiciones de contorno del sistema de tuberías tales como posiciones transitorias de válvulas, operación de compresores, puntos de consigna de control, presiones, temperaturas y muchos más.

  • Inicia transitorios en función del tiempo u otros eventos en el sistema.

AFT xStream incorpora un preciso motor de cálculo en régimen permanente para fluidos compresible cuyos resultados se transfieren como condiciones iniciales al análisis transitorio.

El cálculo transitorio en flujos de gases y vapor se realiza al aplicar el Método de las Características y resolver las ecuaciones transitorias de masa, momento y energía.

Los resultados del desbalance de fuerzas producido por el transitorio hidráulico, pueden ser exportados a programas de cálculo de estrés como CAESAR II, ROHR2 y AUTOPIPE.

AFT xStream Basic Training

An xStream Look at Gas and Steam Transients

Use your compressible flow model to analyze acoustic gas transients

Beneficios AFT xStream

  • Permite cuantificar, analizar y mitigar los efectos del steam hammer, y otros fenómenos transitorios hidráulicos no deseados, en fases de diseño y durante la operación del sistema.

  • Permite conocer con detalle la respuesta en el tiempo del sistema de tuberías ante un transitorio (cierre/apertura de una válvula, paro/arrancada de compresores o turbinas, etc.) o una combinación de ellos, y cuál es su afectación en el comportamiento dinámico del mismo.

  • Permite cuantificar, analizar y corregir posibles problemas operacionales detectados en sistemas existentes o en sistemas que están en fase de diseño.

  • Incrementa la fiabilidad de los sistemas, reduciendo las paradas inesperadas y, en consecuencia, los costes de mantenimiento.

Aplicaciones

  • Garantizar que las presiones extremas (máximas y mínimas) estén dentro de los límites de diseño admisibles.

  • Simular el comportamiento dinámico de sistemas de tuberías para validar sus procedimientos de operación o poder detectar posibles causas de mal funcionamiento.

  • Realizar el análisis funcional de operatividad (HAZOP) de los sistemas de tuberías.

  • Dimensionado y ubicación de los dispositivos para mitigar los efectos producidos por el steam hammer.

  • Cálculo de tiempos de llenado y purga de tanques de hidrógeno (H2), dióxido de carbono (CO2), u otros gases.

  • Cálculo de las fuerzas hidráulicas en desequilibrio para el posterior dimensionado de los soportes de las tuberías.

Módulos opcionales

PFA – Pulsation Frequency Analysis

El módulo Pulsation Frequency Analysis (PFA) ayuda a identificar y evitar frecuencias resonantes en sistemas, especialmente aquellas causadas por compresores recíprocos. Pueden darse problemas cuando las frecuencias excitadas por pulsación se aproximan a las frecuencias resonantes sónicas de un sistema de fluidos. El módulo se emplea para calcular las frecuencias resonantes sónicas que podrían llegar a dañar equipos del sistema.

El módulo Pulsation Frequency Analysis de AFT xStream le ayuda a:

  • Evitar un debilitamiento o fallo del sistema.

  • Reducir los costes de operación y mantenimiento.

  • Minimizar las interrupciones en procesos de producción.

  • Predecir y entender frecuencias resonantes en sistemas que emplean compresores recíprocos para que puedan evitarse en operación.

  • Mostrar gráficamente la frecuencia de respuesta de un sistema a un pulso simulado.

El módulo automatiza la mayoría del proceso de análisis en una serie de pasos:

  1. Elaborar el modelo en AFT xStream.
  2. Determinar las características del pulso.
  3. Aplicar la función generadora a la fuente del pulso.
  4. Ejecutar el modelo.
  5. Generar el gráfico de Bode, que representa la frecuencia en función de su magnitud.

SSL – Settling Slurries

SSL – Settling Slurries permite calcular transitorios hidráulicos con fluidos que contienen partículas. Puede trabajar con slurries que sedimentan o no.

El módulo SSL permite:

  • Evitar tuberías obstruidas y bombas mal dimensionadas.

  • Calcular la velocidad mínima del fluido para evitar deposiciones.

  • Definir la mezcla de fluido y partículas con diferentes niveles de detalle.

Chempak Database

Chempak Database es una base de datos que proporciona datos de líquidos y gases a los programas de AFT, y permite realizar consultas de propiedades de fluidos.

Para fluidos incompresibles proporciona:

  • Datos de 700 fluidos que pueden usarse en AFT Fathom y AFT Impulse.

  • Permite realizar mezclas de fluidos que no reaccionan.

Para fluidos compresibles proporciona:

  • Datos de 600 fluidos que pueden usarse en AFT Arrow y AFT xStream.

  • Permite realizar mezclas de fluidos estáticas y dinámicas por intersecciones de flujos.

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