5 problemas
que el dimensionar automatizado de red hidráulica resolverá para el Ingeniero
que necesita optimizar aun más su tiempo
No
es un secreto que los ingenieros están presionados por el tiempo. Aun así, si
estás diseñando un sistema para una facilidad en la que trabajas, o estás
trabajando entre horas facturables, cada proyecto de diseño debe estar
completado a tiempo y bajo presupuesto. Aún más importante, el diseño debe
estar propiamente dimensionado para tener en cuenta en peores escenarios.
Incluso en nuestros días de tecnología avanzada, parece siempre haber
límites de tiempo, tanto así que frecuentemente los ingenieros deben balancear
más de un proyecto a la vez. Cuando esto ocurre, seguro, un sistema cumplirá
con sus requisitos de diseño, pero ¿Qué tal si hay oportunidades escondidas
para reducir el costo que no has tenido tiempo de considerar?
Con
dimensionamiento automatizado, no solamente un diseño cumplirá con sus
requerimientos, pero cada diseño se vuelve parte del proceso de extender las
normas de los enfoques de dimensionamiento de red.
Al
usar tus existentes modelos de flujo de estado estable y permitiendo al sistema
de tubería ser automáticamente dimensionado a través de métodos numéricos,
dejas a la computadora realizar las tediosas iteraciones por ti.
Aquí
hay cinco problemáticas comúnmente encontradas durante el proceso de diseño de
sistema que el dimensionar de red automatizada ayuda a resolver:
1.
Excesivo sobre dimensionar implica costo excesivo
Cada
día, los ingenieros son forzados a hacer decisiones críticas con información
limitada. Ya sea que esta incertidumbre provenga de requerimientos de sistema
desconocidos, o aún peor, error humano, los ingenieros deben tener en cuenta
esta incertidumbre para diseñar sistemas confiables. A veces esta incertidumbre
es mitigada en la forma de factores de diseño, asegurándose que un sistema
pueda operar tan bien en el primer día como en 5 años con sus bombas
degradantes y su tubería escalada. Mientras que el dimensionamiento
automatizado no es de ninguna manera reemplazo de los factores de diseño,
dimensionar un rango más amplio de escenarios “qué tal si” y “el peor caso”,
puede ayudar a informar los límites para estos factores de diseño. Factores de
diseño son esenciales para crear un sistema seguro y dependiente, aun así, un
excesivo factor de diseño puede venir con un precio: el costo de
sobredimensionar.
Este
costo de sobredimensionamiento incluye peso y volumen adicional, y más frecuentemente
mayor costo monetario. Para nuestro propósito un costo de sistema va a
describir cualquier cosa que un ingeniero desearía minimizar. Usando el
software de dimensionamiento automatizado, ingenieros pueden fácilmente
establecer un objetivo de diseño para minimizar un costo de sistema mientras
mantienen los requerimientos del diseño. Un objetivo de diseño puede ser
establecido para minimizar costos del sistema, minimizar cantidades de
inversión principal, o minimizar el costo de ciclo de vida de una operación que
proporcionó un límite inicial de presupuesto. Con dimensionamiento
automatizado, los requerimientos del diseño de sistema pueden ser adaptados en
conjunto con tus factores de diseño existentes para dimensionar el sistema
acordemente, automáticamente.
2.
Probar diseños alternativos toma tiempo
Frecuentemente
hay un grado de incertidumbre asociado con un diseño final. “Si la tubería
fuera ligeramente más pequeña, ¿Cómo impactaría la operación y la línea de
fondo?,¿Qué tal si fuera ligeramente más larga?” estas son preguntas que
ingenieros podrían contestar fácilmente, aun así el tiempo aumentado que toma
explorar cada opción produce rendimientos decrecientes.
El
dimensionamiento automatizado de red (ANS) módulo Add-on de AFT inteligentemente
maneja tus iteraciones de diseño por ti. El módulo ANS utiliza tecnología
IntelliFlow® que perturba tamaños de tubería y determina la siguiente lógica
iteración. Esto permite al módulo determinar cuáles opciones evaluar entre
millones o billones, de alternativas. Entre estas opciones, el solucionador
determina el costo mínimo para el sistema manteniendo a su vez los
requerimientos especificados por el usuario. Estos requerimientos de diseño
pueden ir desde tasas de flujo causales a especificaciones de presiones a
través del sistema.
Dimensionamiento
automatizado permite al ingeniero evitar cualquier compromiso debido a una
fecha límite cuando saben que hay un mejor diseño allá afuera. Una herramienta
de dimensionamiento automatizado debería estar disponible para ambos sistemas
compresibles y no compresibles.
3.
Bombas y tuberías son frecuentemente dimensionadas independientemente
Mientras
que otras herramientas, como análisis de sensibilidad, han permitido a los
ingenieros comparar alternativas de diseño, el potencial para comparaciones es
limitado. Mientras que sensibilidad va a indicar fácilmente el mínimo para una sola
variable, raramente considera la interacción entre variables en una escala
macro.
Otra
problemática con sensibilidad es que el resultante número de corridas es
exponencialmente proporcional a las variables que están siendo probadas.
Una
solución de dimensionamiento automatizado para esta problemática es dimensionar
la red holísticamente. Al aplicar métodos numéricos para determinar una
solución minimizadora de costo, el software evita excesivas simulaciones
asociadas con sensibilidad multivariable. En vez de eso, le permite a la
pendiente de la curva de costo del sistema informar la siguiente perturbación.
Los ingenieros pueden enlazar tamaños de tubería para reducir el número de
variables independientes para mejorar los tiempos de simulación más allá y
reflejar mejor el sistema final. El software de dimensionamiento automatizado
también puede proveer entendimiento durante el proceso de diseño al comparar
los costos del sistema asociados con Bombas de Acción Variable y Válvulas de
Control de Flujo. Es importante reconocer esta comparación para el sistema
completo que solamente en aislamiento.
4.
Los sistemas no siempre operan en una sola condición
Diseñar
para una sola operación de estado estable es más sencillo que intentar tomar en
cuenta todas las posibles desviaciones de operación. Sin embargo, un ingeniero
debe checar su sistema contra su conjunto de condiciones de operaciones para
asegurar un seguro y correcto sistema de operación. Mientras que el sumidero de
tiempo asociado con dimensionar un sistema apropiadamente para una operación de
estado estable ha sido establecido, es de tiempo más intensivo dimensionar un
sistema de múltiples condiciones.
Con
las herramientas de dimensionamiento automatizado de AFT, un sistema establecido
puede ser dimensionado para cumplir con múltiples condiciones de operación,
cada una con su propio conjunto de requerimientos de diseño. Todos estos
diferentes casos con representados con Casos de Diseño Dependiente (DDCs) y
puede tomar en cuenta diferentes presiones y requerimientos de flujo, trayendo
bombas en línea, variando un cierre de válvula, o incluso añadiendo tuberías
para tomar en cuenta para una futura planeada expansión.
Adicionalmente,
puedes obtener una representación precisa de costo de sistema al ponderar
costos de operación variable. Esto se puede aplicar para bombas que son
selectivamente usadas durante periodos de alta demanda, por ejemplo.
5.
Cambio de costo a través del tiempo
Una
de las más grandes preguntas de diseño es si los ahorros de operación a largo
plazo valen la pena de fuertes inversiones iniciales. Estas decisiones toman
varios factores en cuenta, incluyendo el valor de tiempo de dinero,
potencialmente limitado capital, y el costo de oportunidades de alternativas.
Diseñar un sistema para minimizar ya sea costos de ciclo de vida, o inversión
inicial de capital puede resultar en varios sistemas diferentes, ambos que
deben cumplir con los requerimientos de diseño establecidos como su principal
prioridad.
Una
herramienta de calidad de dimensionamiento automatizado debería incluir la
capacidad de considerar el valor de tiempo del dinero, así como incorporar
tablas de escala para representar los costos de mantenimiento crecientes a
través de la vida del equipo. Al considerar gastos de ciclo de vida y energía,
los diseños se pueden dimensionar para minimizar el costo inicial y el ciclo de
vida para comparación. Alternativamente la minimización de costo de ciclo de
vida puede ser implementada con un límite de inversión inicial para reflejar
las restricciones de presupuesto del mundo real. En adición a dimensionamiento
automático y costando para nuevos diseños de sistema, una buena herramienta de
software debería tener la habilidad de comparar el costo de efectividad de
reemplazos para sistemas existentes.
Aprender
a tomar ventaja de una probada tecnología de dimensionamiento automatizado es
una solución inteligente para ayudar a cualquier ingeniero con falta de tiempo
sin importar si:
- Un
proyecto es un sistema nuevo o nueva tubería en un sistema de expansión.
- La meta es
reducir tu inversión inicial o reducir tu huella de carbón.
- Un diseño
opera a una o cien condiciones de operación.
El Dimensionamiento
automático permite a ingenieros maximizar su beneficio mientras que manejan el
tiempo que usan.
Este
artículo está basado en el módulo es el dimensionamiento de red automatizada de
AFT, un add-on. El módulo ANS está disponible para ambos sistemas, compresibles
e incompresibles. AFT diseñó la herramienta para integrar la tecnología
IntelliFlow® en cualesquiera existentes diseños AFT Arrow o AFT Fathom.
Ve cómo es ANS:
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