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SOFTWARE PARA EL SOFTWARE PARA EL MODELAMIENTO Y MODELAMIENTO Y ANÁLISIS DE REDES Y SISTEMAS DE ANÁLISIS DE REDES Y SISTEMAS DE TUBERÍAS CON TUBERÍAS CON FLUJO INCOMPRESIBLE FLUJO INCOMPRESIBLE AFT FATHOM AFT FATHOM TUBERÍAS CON TUBERÍAS CON FLUJO INCOMPRESIBLE FLUJO INCOMPRESIBLE 26 de octubre de 2011

76578873 Capacitacion Aft Fathom

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SOFTWARE PARA ELSOFTWARE PARA EL MODELAMIENTO Y MODELAMIENTO Y ANÁLISIS DE REDES Y SISTEMAS DE ANÁLISIS DE REDES Y SISTEMAS DE

TUBERÍAS CON TUBERÍAS CON FLUJO INCOMPRESIBLEFLUJO INCOMPRESIBLE

AFT FATHOMAFT FATHOM

TUBERÍAS CON TUBERÍAS CON FLUJO INCOMPRESIBLEFLUJO INCOMPRESIBLE26 de octubre de 2011

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¿POR QUE?¿POR QUE?

• El software fue adquirido desde febrero de 2010 con el finde ser usado en el proyecto NOSS de Cerromatoso,específicamente en Cooling Water System (CWS).

• Permitió comparar los resultados obtenidos mediante la

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• Permitió comparar los resultados obtenidos mediante lahoja de calculo de perdidas de carga en tuberías, asícomo los valores de presión para la selección de lasbombas del sistema, donde se obtuvieron diferencias nomayores a 2-3%.

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• Finalmente, una de las mayores ventajas obtenidas sepresentan en el balanceo del sistema, ya que permite demanera grafica conocer las condiciones de presión encada nodo de interés, y de esta manera saber si se tienela presión necesaria en cada punto para lograr la

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distribución de flujo deseada .

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1. CARACTERISTICAS2. COMPONENTES QUE MODELA3. SECTORES DE APLICACIÓN4. QUIENES LO USAN5. MÉTODO DE SOLUCION

CONTENIDOCONTENIDO

5. MÉTODO DE SOLUCION6. QUE SE PUEDE Y QUE NO7. SOBRE EL MANEJO DEL PROGRAMA8. REFERENCIAS

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• Proporciona un análisis completo en sistemas de tuberíascon flujo incompresible combinado con facilidad de uso.

• Va más allá del análisis tradicional de flujo de la tubería,con capacidades de análisis térmico, incluyendo la

1. CARACTERISTICAS1. CARACTERISTICAS

con capacidades de análisis térmico, incluyendo latransferencia de calor en la tubería, el modelado deintercambiadores de calor y diversas propiedades de losfluidos.

• Calcula pérdidas de carga, distribución de flujos ybalances de energía en redes de tuberías.

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• Se pueden modelar circuitos abiertos y cerrados, apresión y/o por gravedad.

• Puede modelar fluidos con propiedades variables oconstantes . Fluidos newtonianos y no newtonianos .

1. CARACTERISTICAS1. CARACTERISTICAS

constantes . Fluidos newtonianos y no newtonianos .

• Incluye una biblioteca de materiales de tuberías,accesorios y fluidos, además de variables configurablescomo lo son las bombas y válvulas de control.

• Los resultados se pueden presentar en forma de tablas ovisualmente con los valores obtenidos de los parámetros.

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• Ramificaciones sin limitación de número de nodos.

• Se pueden definir condiciones de contorno por presión ocaudal conocidos.

2. COMPONENTES QUE MODELA2. COMPONENTES QUE MODELA

• Bombas:- Con velocidad variable.- La curva característica puede obtenerse por

interpolación polinómica o lineal.- Realiza correcciones por viscosidad.- Puede definir bombas en paralelo o en serie.

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• Modela gran variedad de válvulas: válvulas de control,válvulas de seguridad, válvulas de compuerta, deguillotina, tres vías, entre otras.

• Componentes y accesorios cuyas curvas característicassiguen una expresión polinómica, como aspersores y

2. COMPONENTES QUE MODELA2. COMPONENTES QUE MODELA

siguen una expresión polinómica, como aspersores yorificios, entre otros.

• Intercambiadores de calor, pérdidas de carga ytransferencia de calor.

• Permite evaluar las pérdidas energéticas portransferencia de calor. Puede definirse el aislamiento delas tuberías. 8VOLVER A

CONTENIDO

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AFT Fathom puede ser aplicado en casi cualquier ind ustria que se pueda imaginar, como:

•Generación de energía•Química y petroquímica

•Procesamiento de celulosa y papel

3. SECTORES Y APLICACIONES3. SECTORES Y APLICACIONES

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•Química y petroquímica•Petróleo y distribución de productos refinados

•Automotriz•Aeroespacial•Refrigeración•Semiconductores y la microelectrónica

papel•Extinción de incendios•Distribución de agua municipal•Tratamiento de aguas residuales

•Sistemas de apoyo a la minería

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Alcoa

Arco Exploration

Bayer Corp.

Beca Carter Hollings and

Farmer

BHP Billiton

BOC Edwards

Boeing Company

CH2M Hill

Hatch Associates Ltd.

Hyundai Engineering

Hyundai Oilbank

IB Gromgach & Cie SA

IBM

Jacobs Engineering Group

Lockheed Martin Corp.

Praxair

Sargent & Lundy

Shell Global Solutions (US) Inc.

Siemens AG

Southern Peru Copper

Corporation

Stone & Webster Engineering

Swagelok Company

Syncrude Canada, Ltd

4. EMPRESAS QUE LO USAN4. EMPRESAS QUE LO USAN

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CH2M Hill

Citgo Petroleum Corp.

Colt Engineering

Duke Energy

Eastman Chemical Company

Extincteurs Haas

Exxon Mobil Oil Corp.

Flowserve Corp.

Fluor Corporation

GAZ Transport

General Motors

GlaxoSmithKline

Los Alamos National Laboratory

NASA Ames Research Center

NASDA

National Industrial Gases

Company

National Steel & Shipbuilding Co.

Nevada Power Company

Newport News Shipbuilding

Nuclear Fuel Industries,Ltd.

PDVSA Ingenieria y Proyectos

Syncrude Canada, Ltd

Texas A&M University

Thai Petrochemical

Turbine Air Systems

United Space Alliance

US Army Corps of Engineers

Washington Group InternatIonal

Westinghouse Savannah River

WorleyParsons Energy & Chemical

Group

Xerox Corp.

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Fuente: http://www.aft.com/about-us/customer-profiles

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• El algoritmo de solución, esta diseñado para lograr elbalance de flujo, presión y energía, esta ultima si se usa lacaracterística de transferencia de calor, en una red detubería.

5. MÉTODO DE SOLUCIÓN5. MÉTODO DE SOLUCIÓN

• El programa hace uso de técnicas estándar de solución dematrices (Jeppson 1976). El método conocido como “H-Ecuation”, donde H, la cabeza piezométrica, se resuelvepara cada nodo forzando la continuidad de flujo a cadatubo conectado.Simultáneamente la perdida de presión es actualizadabasada en la información del balance de flujo.

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5. MÉTODO DE SOLUCIÓN5. MÉTODO DE SOLUCIÓN

• Finalmente se utiliza la técnica de Newton-Raphson pararefinar cada solución sucesiva al resolver las tresecuaciones:

• Ecuación de conservación de la masa.

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• Ecuación de conservación de la masa.• Ecuación del momento (Bernoulli).• Ecuación de la energía.

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6. QUE SE PUEDE Y QUE NO6. QUE SE PUEDE Y QUE NO

SE PUEDE NO SE PUEDE

Modelar sistemas de gases, siempre que estos sean sistemas de gases

incompresibles1.Calcular golpe de ariete.

Puede modelar fluidos con propiedades variables o constantes.

Modelar flujos de dos o mas fases.

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propiedades variables o constantes. Fluidos newtonianos y no

newtonianos.

Modelar flujos de dos o mas fases.

Modelar sistemas de rociadores contra incendios.

Modelar flujos que reaccionan químicamente.

Modelar ductos, el software permite ingresar el diámetro hidráulico.

1. Walters, T. W., "Gas-Flow Calculations: Don´t choke", Chemical Engeeniering, ChemicalWeek Associates, Jan 2000, pp 70-76

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FACIL USOFACIL USO

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Permite crear, comparar y analizar diferentes escenarios o configuraciones de un mismo sistema, manteniendo toda la información en un mismo archivo

MULTIPLES ESCENARIOSMULTIPLES ESCENARIOS

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BASES DE DATOSBASES DE DATOS

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BOMBASBOMBAS

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RESULTADOSRESULTADOS

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RESULTADOS VISUALESRESULTADOS VISUALES

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CURVASCURVAS

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1. ANSI/HI Standard 12.1-12.6-2005, Rotodynamic (Cen trifugal) Slurry Pumps, 2005, published by Hydraul ic Institute, 9 Sylvan Way, Parsippany, New Jersey, USA

2. ASME Press, ASME International Steam Tables for I ndustrial Use (CRTD-Vol. 58), published by the Amer ican Society of Mechanical Engineers, Three Park Avenue, New York, NY 10016

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4. Darby, R., Chemical Engineering Fluid Mechanics, 2n d edition, Marcel Dekker, New York, NY, 2001.

7. REFERENCIAS UTILIZADAS7. REFERENCIAS UTILIZADAS

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15. TAPPI, Generalized method for determining the pipe f riction loss of flowing pulp suspensions, TAPPI, TI S 0410-14,

77. REFERENCIAS UTILIZADAS. REFERENCIAS UTILIZADAS

15. TAPPI, Generalized method for determining the pipe f riction loss of flowing pulp suspensions, TAPPI, TI S 0410-14, Atlanta, GA, 1988.

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17. Walters, T.W., "Gas-Flow Calculations: Don't Cho ke", Chemical Engineering, Chemical Week Associates , Jan. 2000, pp. 70-76.

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