SINETZ Programmeigenschaften

Das Rohrsystem wird über die integrierte grafische Benutzeroberfläche SINETZ eingegeben
(Pre- und Post-Processing). Umfangreiche Kontrollfunktionen ermöglichen eine einfache Überprüfung der Eingabedaten. Ergebnisse können angezeigt und geprüft werden. Die Bearbeitung des Projekts wird durch die automatische Berichtsgenerierung in SINETZ abgerundet.

Die SINETZ Leistungsbeschreibung und das SINETZ Tutorial bieten eine detaillierte Darstellung eines SINETZ Projekts.

System und Lastfalleingabe

Das zu untersuchende Rohrnetz ist in Rohrabschnitte aufzuteilen.
Ein Rohrabschnitt besteht aus einem Rohrstück ohne Abzweige mit konstantem Durchmesser.
Die Eingabedaten für die Berechnung werden über eine grafische Benutzer­oberfläche eingegeben. Der Netzplan wird mit der Maus gezeichnet, zusätz­liche Daten wie Abschnittslängen, Knotenhöhen, Bauteile und Rand­bedingungen werden mit der Maus und über Dialog­fenster eingegeben.

Bei der Eingabe der Daten wird der Anwender durch integrierte, vom Benutzer erweiterbare Datenbanken unterstützt.

Für einige Bauteile werden die Widerstandsbeiwerte vom Programm aufgrund Geometrie und Strömungszustand ermittelt.
Die Eingaben werden grafisch angezeigt. Für Armaturen stehen verschiedene Symbole zur Verfügung.
Darüber hinaus können individuell Armaturen- und Behältersymbole definiert und in der Bauteildatenbank abgespeichert werden.
Über die Definition von Lastfällen können verschiedene Betriebszustände eines Systems simuliert werden. Für die Ergebnisdarstellung können kritische Größen (Grenzwerte), z.B. für die Fließgeschwindigkeit definiert werden. Ergänzend können nahezu beliebige Ergebnisse als Farbverlauf angezeigt werden

weitere Systemeingaben

Allgemein

  • SINETZ berechnet Modelle mit bis zu 15000 Rohren und bis zu 15000 Knoten.
  • SINETZ erlaubt die parallele Definition und Berechnung mehrerer Lastfälle (Betriebszustände) in einem Projekt. Die parallele Berechnung mehrerer Lastfälle reduziert dabei die Berechnungszeit.
  • Eingabedaten werden auf Plausibilität geprüft.
  • Es werden detaillierte Fehlerhinweise ausgegeben.
  • Es steht eine Onlinehilfe zur Verfügung.

Einheiten

  • Als Einheit für die Massenströme sind Norm m³/h, kg/s oder t/h vordefiniert.
  • Als Einheit für Drücke sind bar, mbar und Pa vordefiniert.
  • Zusätzlich können beliebige Einheiten vom Benutzer frei definiert werden.

Handling

  • Festlegung der Voreinstellungen für neue Modelle
  • Die Zuordnung der Mausfunktionen Zoom, Pan und Rotate ist individuell festlegbar
  • UnDO und ReDO
  • Kontextmenü für Schnellzugriff auf häufig genutzte und zuletzt verwendete Funktionen.

Geometrie

  • 2D- und 3D-Modelle können bearbeitet werden.
  • Import von Modellen aus CAD-Systemen über Schnittstellen möglich (siehe Kapitel 5, Schnittstellen)
  • Die Eingabedaten für die Berechnung werden über eine grafische Benutzeroberfläche eingegeben. Der Netzplan wird mit der Maus gezeichnet, zusätzliche Daten wie Abschnittslängen, Knotenhöhen, Bauteile und Randbedingungen werden mit der Maus und über Dialogfenster eingegeben.
  • Es können beliebige Rohrquerschnitte berechnet werden. Bei Kreis- und Rechteckquerschnitten werden Außendurchmesser und Wanddicke bzw. Höhe und Breite (innen) angegeben, bei anderen Querschnitten werden der hydraulische Durchmesser sowie der äquivalente Kreisdurchmesser angegeben.
  • Die Daten können alternativ über Listen bearbeitet werden.
  • Die Namen von Abschnitten und Knoten werden von der grafische Benutzeroberfläche automatisch vorbesetzt, können vom Benutzer aber alphanumerisch frei gewählt werden.
    Abschnitten bzw. Bereichen können Leitungsbezeichnungen zugeordnet werden.
  • Über die Leitungsbezeichnungen können z.B. Daten zugeordnet und Eingaben kontrolliert werden.
  • Beliebige Bereiche können definiert und benannt werden (z.B. „vorhandenes System“, „neues System“). Abschnitte können Bestandteil von mehreren Bereichen sein.

Widerstandsbeiwerte

  • Für Reduzierungen/Erweiterungen, Blenden, Abzweige Hosenrohre und Bögen muss der Zetawert nicht vom Benutzer vorgegeben werden. Der Zetawert wird aufgrund der Geometrie und des Strömungszustandes errechnet.
  • Widerstände für Armaturen / Einbauten können generell als Zeta- oder kV-Werte eingegeben werden. Die Widerstände werden durch Symbole grafisch dargestellt.
    Für Armaturen stehen Symbole für verschiedene Armaturentypen zur Verfügung.
  • Zetawerte für Armaturen können einer vom Benutzer erweiterbaren Datenbank entnommen werden.
  • Sind die Norm-Zetawerte in der Datenbank nennweitenabhängig angegeben, so wird der Norm-Zetawert einer Armatur nach Änderung der Abmessung automatisch angepasst.
  • Es können Rückschlagklappen mit vorgegebener Durchgangsrichtung eingebaut werden. Abhängig von der Strömungsrichtung wird die Klappe vom Programm geöffnet oder abgesperrt.
  • Druckminderer mit fest vorgegebenem Austrittsdruck können definiert werden.
  • Zetawerte können abhängig von Geschwindigkeit, Volumen- oder Massenstrom definiert werden.
  • Regelventile können mit vorgegebenem Massenstrom definiert werden.

Pumpen / Gebläse

  • Pumpen/Gebläse werden über Kennlinien eingegeben und durch Symbole dargestellt.
  • Die Kennlinien können aus der Pumpendatenbank (vom Benutzer erweiterbar) entnommen werden.
  • Pumpen/Gebläse können lastfallabhängig ein- und ausgeschaltet werden.
  • Pumpendrehzahl und Laufraddurchmesser können lastfallabhängig vorgegeben werden, die Pumpenkennlinie wird über Ähnlichkeitsgesetze für den Lastfall umgerechnet
  • Der NPSH-Wert der Pumpen wird automatisch überprüft, sofern entsprechende Werte für die jeweiligen Pumpen vorgegeben wurden.

Behälter

  • Behälter mit individuell festgelegten Anschlusspunkten können in das Modell integriert werden. Je Anschlusspunkt kann ein zusätzlicher Zetawert definiert werden.
  • Die interne Verknüpfung der Anschlusspunkte kann individuell festgelegt werden, um z. B: zwei getrennte Kreisläufe innerhalb eines Wärmetauschers zu simulieren.

Isolierung

  • Isolierung kann für freiverlegte und erdverlegte Rohrleitungen mit Kreisquerschnitt angegeben werden.
  • Für die Isolierung kann ein temperaturabhängiger Wärmeleitkoeffizient eingegeben werden.
  • Wärmeleitkoeffizienten können für Medium, Rohr, Isolierung, den Mantel der Isolierung und bei erdverlegten Leitungen auch für das Erdreich vorgegeben werden.

weitere Eingabeelemente

  • Sprinkler können eingegeben werden.
Grafische Darstellung
  • Es können beliebige Texte sowie Grafiken in den Formaten *.bmp, *.jpg, Metafile oder DXF in die Dokumentation eingefügt werden.
  • Texte können Gruppen zugeordnet werden und über diese Gruppen ein- und ausgeblendet werden
  • Beschreibungen von Knoten und Abschnitten können optional als Textblock angezeigt werden (Anzeigeeinstellungen)
  • Ein Hintergrundbild kann eingebunden werden. So kann beispielsweise die Modellierung durch Nachzeichnen eines maßstäblichen Lageplans erfolgen.
  • Mittels Symboleditor können weitere Symbole generiert und in der Datenbank abgelegt werden, für die dann auch Zetawerte in der Datenbank hinterlegt werden können.
  • Mittels Symboleditor können weitere Behälter mit individuell festgelegten Anschlusspunkten generiert und in der entsprechenden Datenbank abgelegt werden.

Lastfälle

Es können verschiedene Betriebszustände eines Berechnungssystems simuliert werden.
Für jeden Betriebszustand wird ein Lastfall definiert. Je Lastfall wird ein Medium definiert.

Betriebszustände, Randbedingungen
  • Drücke, Temperaturen, Medium, Einspeisungen und Entnahmen können zur Simulation verschiedener Betriebszustände lastfallabhängig eingegeben werden. Voraussetzung, dass das System nicht über- bzw. unterbestimmt wird.
  • Pumpen / Gebläse können lastfallabhängig ein- und ausgeschaltet werden.
  • Einspeisung bzw. Entnahme beliebiger Energieströme am Knoten können lastfallabhängig eingegeben werden.
  • Widerstandsbeiwerte bzw. Druckverluste an Bauteilen/Armaturen können lastfallabhängig eingegeben werden. Damit sind z.B. eine Absperrung von Systemteilen in bestimmten Lastfällen und damit die Simulation verschiedener Betriebszustände möglich.
  • Umgebungsbedingungen wie Windgeschwindigkeit und Außentemperatur bzw. Erdtemperatur können lastfallabhängig eingegeben werden.

SINETZ Datenbanken und Medien

Die Datenbanken können mittels ASCII-Editor oder über Dialogfenster erweitert werden.

Medien und Datenbanken

Datenbanken

Folgende Daten können aus Datenbanken übernommen werden:

  • Rohrabmessungen
  • Rohrrauhigkeiten
  • Abmessungen der Reduzierungen
  • Isolierungsdaten
  • Zeta- /kV -Werte für Armaturen
  • Pumpen- / Gebläsekennlinien
  • Gasdaten (Gase und Gasgemische)
  • Mediendaten

Die Datenbanken können mittels ASCII-Editor oder über Dialogfenster erweitert werden.

Medien

Diese Medien stehen in SINETZ zur Verfügung:

  • Wasser    Wasserdampftafel gemäß IAPWS 1997 ist implementiert
  • Dampf
  • Konstante Flüssigkeiten
  • Temperaturabhängige Flüssigkeiten
  • Druckabbhängige Flüssigkeiten
  • Beliebiges Gas
  • Gasgemisch
  • Rauchgas
  • Luft    
  • Helium    
  • Methan    
  • Stickstoff

Berechnung

Die Berechnungsergebnisse werden grafisch und tabellarisch angezeigt. Die in der Grafik anzuzeigenden Ergebnis¬parameter können vom Benutzer ausgewählt werden. Über einen Doppelklick auf Knoten oder Abschnitt werden detaillierte Ergebnisse des Knotens bzw. Abschnittes angezeigt.

Details zur Berechnung
  • Beliebig vermaschte und verzweigte Netzwerke werden gelöst.
  • Beliebige Querschnitte werden berechnet.
  • Die Nummerierung der Netze und Vorschätzung der Massenströme werden vom Programm durchgeführt.
  • Die Diskretisierung der Abschnitte für die Berechnung von kompressiblen Medien erfolgt automatisch.
  • Pumpen und Gebläse werden über Kennlinien mit berechnet.
  • Mehrere Zeta- bzw. kV -Werte pro Abschnitt werden addiert.
  • Zetawerte für rechtwinklige und schräge Abzweige und Durchgänge werden vom Programm errechnet, die Ausrundung am Abzweig wird berücksichtigt.
  • Zetawerte für Hosenrohre werden vom Programm errechnet
  • Widerstandsbeiwerte von Bögen, Reduzierungen und Aufweitungen werden ermittelt.
  • Für die Ermittlung der Widerstandsbeiwerte von Bögen sind folgende Optionen implementiert:
    - Zetawerte für Bögen in Rechteckkanälen
    - Zetawerte für Bögen mit und ohne Leitblechen
    - Zetawerte für Bögen können alternativ benutzerdefiniert vorgegeben werden

 

  • Zetawerte für Blenden können bei vorgegebener Öffnung gemäß EN ISO 5167-2:2003 und gemäß der FDBR-Richtlinie errechnet werden
  • Blenden können gemäß EN ISO 5167-2:2003 dimensioniert werden

 

  • Zetawerte für Lochbleche können gemäß der FDBR-Richtlinie errechnet werden
  • Zetawerte von Regelventilen werden für einen vorgegebenen Massenstrom iterativ ermittelt.
  • Zetawerte von Rückschlagklappen werden für eine vorgegebene Durchgangsrichtung iterativ ermittelt

 

  • Bei Gasgemischen wird der Realgasfaktor abhängig von Druck und Temperatur für jeden Abschnitt errechnet (nicht bei SINETZfluid).
  • Wärmeverluste über die Rohrisolierung von frei- und erdverlegten Leitungen werden berechnet nach DIN EN ISO 12241 (nicht bei SINETZfluid)
  • Das 'Aufheizen' des Mediums über die Isolierung (wenn die Außentemperatur größer als die Mediumtemperatur ist) wird berücksichtigt (nicht bei SINETZfluid)
  • Für Wärmetauscher wird bei Flüssigkeiten optional der nötige Massenstrom aufgrund Energieentnahme und Austrittstemperatur iterativ ermittelt (Fernwärmenetz)
  • Kondensatanfall beim Aufheizen (näherungsweise) und beim stationären Betrieb wird berechnet (nicht bei SINETZfluid).

Datensicherung

Datensicherung
  • Eine automatische Backupfunktion speichert automatisch die letzten 5 Stände des Modells
  • Die automatische Sicherung speichert jetzt in das Unterverzeichnis "_AUTOSAVE_" im Projektverzeichnis
  • Es gibt eine Backupfunktion, um Modelldaten automatisch zusätzlich z.B. auf einem Netzwerklaufwerk zu sichern

Ergebnisse und Dokumentation

  • Die Ausgabe der Ergebnisse erfolgt wahlweise in Deutsch oder Englisch.
  • Die Berechnungsergebnisse werden grafisch und tabellarisch angezeigt. Es wird eine Ausgabedatei im ASCII-Format erzeugt.
  • Die Auftragsbearbeitung wird durch Eingabe eines projektspezifischen Firmenlogos/Schriftfeldes unterstützt.
Darstellung und Dokumentation der Ergebnisse

Grafik

  • Die grafische Darstellung der Ergebnisse an Knoten und Abschnitten ist vom Benutzer steuerbar.
  • Die anzuzeigenden Ergebnisparameter an Abschnitt und Knoten sind vom Benutzer auswählbar
  • Ergebnisse an Knoten und Abschnitten können über Eigenschaften-Fenster (Tooltip) angezeigt werden. Der Inhalt der Fenster ist vom Anwender konfigurierbar.
  • Kritische Strömungsgeschwindigkeiten werden andersfarbig herausgestellt.
  • Kritische Parameter wie Strömungsgeschwindigkeit, Massenstrom, Druck- und Wärmeverlust werden in der tabellarischen Ergebnisdarstellung herausgestellt.
  • Der Höhenverlauf des Systems kann grafisch dargestellt werden.
  • Der Druckverlauf des Systems kann grafisch dargestellt werden.
  • Es können beliebige Ergebnisdiagramme definiert werden. Ein Ergebnisdiagramm ist der Verlauf eines Ergebnisses (z.B. der statische Druck) über eine Knotenreihenfolge. Die Anzeige mehrerer Ergebnistypen (z.B. statischer Druck und Gesamtdruck) in einem Diagramm ist möglich.
  • Ergebnisdiagramme können in die Standarddokumentation und in den benutzerdefinierten Bericht eingefügt werden.
  • Der Temperaturverlauf des Systems kann grafisch dargestellt werden.
  • Die grafische Darstellung der Eingaben und Ergebnisse kann auf Drucker oder Plotter ausgegeben werden, in die Zwischenablage kopiert werden und als Metafile oder DXF-Datei abgespeichert werden.
  • Leitungen, individuelle Ansichten und Bereiche können auf separate Blätter gedruckt werden.

Dokumente, Tabellen

  • SINETZ enthält eine Funktion zur individuellen Berichtsgenerierung.
  • Die SINETZ Berichtserstellung bietet die Möglichkeit auf Grundlage eines vorgefertigten oder anwenderspezifischen Musterberichtes automatisch einen Berechnungsbericht mit Eingabedaten und Ergebnissen zu erstellen.
  • Die Ausgabedateien können in das RTF- und PDF-Format mit benutzerdefinierten Kopf- und Fußzeilen exportiert werden.
  • Ergebnisse an Knoten und Abschnitten können in Listen angezeigt werden. Über einen Filter wird die Darstellung dieser Listen gesteuert. Die Listen können sortiert und ganz oder teilweise in den Formaten RTF, HTML oder ASCII gespeichert werden.
  • Ergebnisse werden als Standarddokumentation für Office Systeme (z.B. MS Word) mit vordefinierten Vorlagen für die Ausgabe von Berechnungsergebnissen in Ergänzung zu den vorhandenen Ausgaben geliefert.
  • Für von Anwender ausgewählte Knoten und Komponenten erfolgt eine zusammenfassende Dokumentation der Ergebnisse über alle definierten Lastfälle.

Ausgabe der Ergebnisse

SINETZ Ergebnisse am Abschnitt

Ergebnisse am Rohrabschnitt

  • Summe der Zetawerte auf dem Abschnitt
    Durchflußmenge·und -richtung
    Geschwindigkeit
    Rohrreibungszahl Lambda
    Reynoldszahl
    Druckänderung·
    Temperaturänderung
    Wandtemperatur der Isolierung (nicht bei SINETZfluid)
SINETZ Ergebnisse am Knoten

Ergebnisse am Knoten

  • Druck
  • Temperatur
  • Zu- und Abflussmengen·
  • Dichte und Viskosität des Mediums
  • Enthalpie
  • NPSH vorh.


Optional können die Ergebnisse auf allen Abschnitten des Knotens (Schnittergebnisse) angezeigt werden. Dies erleichtert die Beurteilung von Ergebnissen z.B. an Knoten mit Querschnittsänderungen, bei denen sich durch die Geschwindigkeitsänderung ein unterschiedlicher statischer Druck vor und nach dem Knoten ergibt.

Ergebnisse für Wärmetauscher mit Ermittlung des Massenstroms

  • Eintrittsdruck unter Berücksichtigung des für den Wärmetauscher definierten Druckverlustes
  • Austrittsdruck unter Berücksichtigung des für den Wärmetauscher definierten Druckverlustes
  • Druckdifferenz unter Berücksichtigung des für den Wärmetauscher definierten Druckverlustes
  • Erforderlicher Massenstrom
  • Eintrittstemperatur

Berechnung von Druck- und Wärmeverlusten in Fernwärmeleitungen

Fernwärmeleitungen

Das Modul Fernwärme erweitert die Programmeigenschaften des Programms SINETZ um folgende Möglichkeiten:

  • für Wärmetauscher werden bei inkompressiblen Medien die erforderlichen Massenströme errechnet.
  • Das Rücklaufsystem wird automatisch mit den Daten des Vorlaufs erzeugt.
  • Das Vor- und Rücklaufsystem kann einzeln angezeigt werden.
  • Ein- und Austrittsdrücke und -temperaturen an Wärmetauschern werden überprüft.


Vorgaben und Ergebnisse

  • Für die Wärmetauscher werden Energie¬strom, Austrittstemperatur und der zugehörige Rücklaufknoten angegeben.
  • Für die Über¬prüfung der Drücke am Wärme¬tauscher kann der Druckverlust des Wärmetauschers angegeben werden.
  • Der erforderliche Massenstrom wird aus den Angaben für den Wärmetauscher und den Ergebnissen am Eintrittsknoten errechnet.
  • Die sich ergebenden Drücke und Tempe¬raturen werden überprüft. Bei unzulässigen Drücken oder Temperaturen werden Warnungen ausgegeben.
  • Die Ergebnisse an den Wärmetauschern werden in der Ausgabedatei dokumentiert.


Das Modul Fernwärme ist in der Programmversion SINETZ enthalten.

 

Vorgaben und Ergebnisse

  • Für die Wärmetauscher werden Energiestrom, Austrittstemperatur und der zugehörige Rücklaufknoten angegeben.
  • Für die Überprüfung der Drücke am Wärmetauscher kann der Druckverlust des Wärmetauschers angegeben werden.
  • Der erforderliche Massenstrom wird aus den Angaben für den Wärmetauscher und den Ergebnissen am Eintrittsknoten errechnet.
  • Die sich ergebenden Drücke und Temperaturen werden überprüft. Bei unzulässige Drucken oder Temperaturen werden Warnungen ausgegeben.
  • Die Ergebnisse an den Wärmetauschern werden in der Ausgabedatei dokumentiert.

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