SIR 3S2018-05-31T16:31:47+00:00

SIR 3S® – Software für Strömungsvorgänge in Rohrleitungssystemen

Einsatzgebiete, Zielsetzungen und Nutzen

SIR 3S steht für Strömungsvorgänge In Rohrleitungssystemen für

  • Wasser und beliebige Flüssigkeiten (Hydraulik und Thermohydraulik)
  • Gase und Dampf (Strömungsmechanik und Real-Gas Thermodynamik)

SIR 3S ist ein Softwareprodukt für stationäre und instationäre hydraulische Berechnungen.

SIR 3S ist seit über 30 Jahren eines der Werkzeuge für die Berechnung, Simulation, Analyse und Optimierung von Strömungsvorgängen.

Berechnungsmöglichkeiten

  • Istzustands- und Planungsrechnungen (einzelne Betriebs– und Ausbauzustände)
  • Tages- und Jahresgangberechnungen
  • Druckstoßberechnungen (Kräfte aus Druckstoß)
  • Auslegungsrechnungen
  • Kapazitätsberechnungen, z.B. Löschwasserpläne
  • Spülplanerstellung für Wassernetze
  • Verteilung von Qualitätsparametern
  • Stoff- und Wärmetransport
  • Wärmeverluste infolge Austauschs mit der Umgebung
  • Fließzeiten („Wasseralter“)
  • Einflussbereiche, Quellspektren
  • Kennlinienberechnung für Pumpen, Turbinen und Regelventile
  • Nennweitenoptimierung
  • Netzstrukturanalysen
  • Versorgungszuverlässigkeitsberechnungen
  • Simulation von Betriebsstrategien
  • Simulation von Steuer- und Regelkonzepten (ideales und reales Regelverhalten)
  • Ermittlung optimaler Fahrweisen
  • Beachtung von Restriktionen
    • Unterversorgung bei nicht ausreichendem Druck, Differenzdruck;
    • Kavitation bei Dampfdruckunterschreitung;
    • Pumpen-Saug– und Förderdruckbegrenzung, Drehzahl Min/Max

Modellerstellung

Bei der Erstellung des Modells einer Anlage wird die Rohrleitungsstruktur in Knoten und Verbindungselemente aufgelöst.

In der Netzebene wird in der Regel lagerichtig modelliert und dargestellt. Die Datengrundlage bildet das GIS oder NIS des Kunden.

In der sogenannten Blockebene können Stationen in Form von Fließschemata modelliert werden.

Automatisierungen können über das regelungstechnische Signalmodell von SIR 3S simulationstechnisch abgebildet werden.

In beiden Arbeitsebenen stehen die aus der GIS- bzw. CAD-Welt bekannten Bearbeitungstechniken zur Verfügung.

Knoten dienen der Beschreibung der Netz- bzw. Leitungsgeometrie, der geodätischen Höhen sowie zur Vorgabe von Randbedingungen wie Drücken oder Einspeisungen/Entnahmen – in kommunalen Netzen über die Zuordnung von Hausadressen und Zählerdaten (Verbrauch).

Verbindungselemente verbinden je zwei Knoten, so dass die topologische Verknüpfung der Anlagenstruktur vollständig beschrieben wird.

Für die automatisierte Zusammenführung der unterschiedlichen Datengrundlagen zu einem rechenfähigen Modell stehen in der SIR Modellwerkstatt leistungsfähige Werkzeuge zur Verfügung.

SIR 3S bietet für die Modellersterstellung über Standardschnittstellen Importfunktionen für

  • Daten aus kaufmännischer Abrechnung (Adresse, Verbrauch, Last)
  • Daten aus GIS und CAD sowie LVA-Standards (Geländehöhen, Hauskoordinaten).

SIR 3S bietet Schnittstellen für den bidirektionalen Datenaustausch

  • Sachdaten (zur zyklischen Modellaktualisierung)
  • Bewegungsdaten (Verarbeitung von Messwerten, Sollwerten, Meldungen)
  • mit anderen Netzberechnungsprogrammen, z.B. Stanet und Epanet

Verbindungselemente für Wasser- und beliebige Flüssigkeiten

  • Rohrleitung
    Berechnung von Reibung/Druckverlust, Trägheit, Kompressibilität, Transport, Wärmeverlust, Speicherung
  • Armatur
    mit typabhängigem und vom Öffnungsgrad abhängigem Druckverlust sowie Stellantrieb, z.B. Schieber, Kugelhahn, Absperrklappe
  • Einbauteile
    mit typabhängigem Druckverlust, z.B. Krümmer, Einschnürung, Aufweitung, Einlauf, Auslauf, Stromvereinigung und -trennung, Blende, MID, Schmutzfänger, Hydrant
  • Pumpe und Turbine
    definiert über Betriebspunkt oder Kennlinie für starre oder geregelte Betriebsweise,
    Fahrweise Drehzahl, Volumen-/Massenstrom, Druck, Druckerhöhung, sowie Differenzdruck oder Mitteldruck in Wärmesystemen, Darstellung im Kennfeld,
    Beachtung von Restriktionen (Druck, Fördermenge, Drehzahl, NPSH, Leistung)
    Berücksichtigung des Trägheits-/ Schwungmomentes
  • Rückflussverhinderer
    mit typ- und strömungsabhängigem Druckverlust sowie Öffnungs- und Schließverhalten, bei Bedarf endlagengedämpft
  • Regler
    definiert über typabhängiges Drosselverhalten (kv-Wert) zur Regelung/Steuerung durch Vorgabe des Öffnungsgrads oder von Volumen-/Massenstrom, Druck, Druckverlust, sowie Differenzdruck oder Mitteldruck in Wärmesystemen
  • Behälter
    mit beliebigem Querschnitt und variablem Level
  • Phasentrennfläche
    bei Mehrfluidsystemen (Batch)
  • Be- und Entlüftungsventile
    mit Grob- und Feinentlüftung in der Regel für instationäre Druckstoßberechnungen
  • Druckwindkessel oder Blasenspeicher oder Standrohr
    mit beliebigem Querschnitt in der Regel für instationäre Druckstoßberechnungen

Verbindungselemente für Wärme- und Kältesysteme

  • Rohrleitungspaar für den Vor- und Rücklauf
    Berechnung von Reibung/Druckverlust, Trägheit, Kompressibilität, Transport, Wärmeverlust bzw. Wassertemperaturerhöhung bei Kältesystemen, Speicherung
  • Wärmeerzeuger
    Vorgabe von Wärme- oder Kälteleistung bzw. Einspeise-Wassertemperatur,
    Berücksichtigung von Druckverlusten
  • Wärmeverbraucher
    als Übergabestation mit Vorgabe der Nennleistung, des Rückspeiseverhaltens und bei Bedarf unter Berücksichtigung von Regel- und Steuerkomponenten zur Reduzierung des Druckes, zur Einhaltung des Differenzdruckes sowie zur Begrenzung des Massenstroms als Voraussetzung für die Berechnung von Unterversorgungszuständen
  • Wärmeübertrager
    als typabhängiges Kopplungselement zwischen Primär- und Sekundärnetz als Basis für eine geschlossene Berechnung beider Netze
    Vorgabe des Übertragungsverhaltens und des Druckverlustes
  • Wärmespeicher

Verbindungselemente für Gas und Dampf

  • Rohrleitung
    Berechnung von Reibung/Druckverlust, Trägheit, Kompressibilität, Transport, Wärmeverlust, Speicherung,
    Beachtung der Thermodynamik von Gasen und Dampf
  • Armatur
    mit typabhängigem und vom Öffnungsgrad abhängigem Druckverlust für Gase und Dampf sowie Stellantrieb, z.B. Schieber, Kugelhahn, Absperrklappe
  • Einbauteile
    mit typabhängigem Druckverlust für Gase und Dampf,
    z.B. Blende, MID, Schmutzfänger
  • Gas-Regler
    definiert über typabhängiges Drosselverhalten (kv-Wert)
    zur Regelung/Steuerung durch Vorgabe des Öffnungsgrads oder von
    Norm-Volumenstrom oder Druck
    Beachtung der Thermodynamik
  • Gas-Verdichter
    definiert über Kennlinie für starre oder geregelte Betriebsweise,
    Fahrweise Drehzahl, Volumen-/Massenstrom, Druck, Druckerhöhung,
    Darstellung im Kennfeld,
    Beachtung von Restriktionen (Druck, Fördermenge, Drehzahl, Leistung)
    Berücksichtigung von Leistungsbegrenzung und Pumpverhütung
    Beachtung der Thermodynamik
  • Gas-Kühler
    definiert über Druckverlust und Wirkungsgrad
    Fahrweise durch Vorgabe der Ausgangstemperatur oder der Kühlleistung
    Beachtung der Thermodynamik
  • Gas-Heizer
    definiert über Druckverlust und Wirkungsgrad
    Fahrweise durch Vorgabe der Ausgangstemperatur oder der Wärmeleistung
    Beachtung der Thermodynamik

Regelungstechnische Verbindungselemente für Wasser, beliebige Flüssigkeiten und Gase

  • Messumformer
  • Sollwertgeber
  • Additionsstelle
  • Multiplizierer
  • Dividierer
  • Integrierer
  • Min-Max-Auswahl
  • Hysterese-Element
  • Logischer Speicher
  • Logischer Vergleich
  • PID-Regler
  • PT1-Regler
  • Totzeitglied
  • Stellgrößenumformer
  • Übergangssymbol

Die genannten regelungstechnischen Elemente werden über Wirklinien miteinander verknüpft.

Grafische und informative Elemente für Wasser, beliebige Flüssigkeiten, Gase und Dampf

  • Texte
  • Numerische Werteanzeigen (von Berechnungsergebnissen)
  • Fließrichtungspfeil
  • Häuser und Zähler bzw. Verbraucher
    (mit Zusatzinformationen, die für die Berechnungen nicht zwingend benötigt werden)
  • Grafiksymbole
    Pfeil, Linie, Polylinie, Polygon, Kreis, Oval, Rechteck, abgerundetes Rechteck

Lizenzierung

Single user
Multi user
Kauf
Mietkauf
Leasing

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Schulung

Als Anwender können Sie sich von 3S Ingenieuren tageweise direkt in Ihren Modellen in der Anwendung von SIR 3S schulen lassen – vor Ort bei Ihnen oder in-house an einem Standort der 3S.

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