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 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 in Versorgungsnetzen Gas/Wasser/Wärme, Anlagen, Pipelines und Kavernen.
Berechnungsmöglichkeiten
- Istzustands- und Planungsrechnungen (einzelne Betriebs– und Ausbauzustände)
- Tages- und Jahresgangberechnungen
- Druckstoßberechnungen (inkl. 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 (inkl. n-1 Berechnungen)
- Simulation von Betriebsstrategien
- Simulation von Steuer- und Regelkonzepten (ideales und reales Regelverhalten)
- Ermittlung optimaler Fahrweisen
- Zielnetzberechnungen
- Beachtung von Restriktionen
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 Versorgungsnetzen 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 bzw. 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, mit und ohne Stellantrieb, Beispiele: Schieber, Kugelhahn, Absperrklappe - Einbauteile
mit typabhängigem Druckverlust, z.B. Krümmer, Einschnürung, Aufweitung, Einlauf, Auslauf, Stromvereinigung und -trennung, Blende, Durchflussmessung (z.B. 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 Füllstand - Phasentrennfläche
bei Mehrflüssigkeitssystemen (Batche) - Be- und Entlüftungsventile
mit Grob- und Feinentlüftung in der Regel für Druckstoßberechnungen - Druckwindkessel oder Blasenspeicher oder Standrohr
mit beliebigem Querschnitt in der Regel für 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
- Rohrleitung
Berechnung von Reibung/Druckverlust, Trägheit, Kompressibilität, Transport, Wärmeverlust, Speicherung,
Beachtung der Thermodynamik - Armatur
mit typabhängigem und vom Öffnungsgrad abhängigem Druckverlust, mit und ohne Stellantrieb, Beispiele: Schieber, Kugelhahn - Einbauteile
mit typabhängigem Druckverlust,
z.B. Blende, Durchflussmessung (z.B. 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 - Verdichter
definiert über Kennlinie für starre oder geregelte Betriebsweise,
Fahrweise Drehzahl, Volumen-/Massenstrom, Druck, Druckerhöhung,
Darstellung im Kennfeld,
Berücksichtigung von Leistungsbegrenzung und Pumpverhütung
Beachtung der Thermodynamik - Heizer/Kühler
definiert über Druckverlust und Wirkungsgrad
Fahrweise durch Vorgabe der Ausgangstemperatur oder der Leistung
Beachtung der Thermodynamik
Regelungstechnische Verbindungselemente für Wasser, beliebige Flüssigkeiten und Gase
- Messumformer (Schnittstelle hydraulisches Prozessmodell > regelungstechnisches Signalmodell)
- Sollwertgeber
- Additionsstelle
- Multiplizierer
- Dividierer
- Integrierer
- Min-Max-Auswahl
- Hysterese-Element
- Logischer Speicher
- Logischer Vergleich
- PID-Regler
- PT1-Regler
- Totzeitglied
- Übergangssymbol
- Stellgrößenumformer (Schnittstelle regelungstechnisches Signalmodell > hydraulisches Prozessmodell)
Die genannten regelungstechnischen Elemente werden über Wirklinien miteinander verknüpft.
Grafische und informative Elemente für Wasser, beliebige Flüssigkeiten, Gase und Dampf
- Texte
- Numerische Werteanzeigen (von z.B. Berechnungsergebnissen)
- Häuser und Zähler bzw. Verbraucher
(mit Zusatzinformationen, die für die Berechnungen nicht zwingend benötigt werden) - Fließrichtungspfeil
- Grafiksymbole
Pfeil, Linie, Polylinie, Polygon, Kreis, Oval, Rechteck, abgerundetes Rechteck
Lizenzierung
Single user
Multi user
Kauf
Mietkauf
Leasing
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 an einem Standort der 3S.
Helpdesk
Sie als Anwender, Lizenz- und Wartungskunde sprechen im Helpdesk mit 3S Ingenieuren, die jeden Tag mit demselben Werkzeug ähnliche, wenn nicht dieselben Aufgaben bearbeiten.
