数字双旅程的第一步

中国谚语“一千英里的旅程始于足下”表明,即使最长和最困难的风险总是有一个起点。

在我4月泵与系统列,BETVICTOR体育官网“数字双:这是一个旅程而不是终点,“我描述了一个数字双物理流体系统提供有关系统操作。我给出的例子显示如何使用这些系统的见解在的生活设施。

我经常被问道:“什么时候开始数字双旅行的最佳时间?”我的回答是:“当你有一个理由去。”

为什么改变现有系统&为什么是现在?

是的,有一个理想的时间来开始:一个新项目。这样,你可以使用数字双设计/构建阶段,然后继续到操作/维护阶段。但是,因为大多数设施主要管道系统已经运行,我将这篇文章关注与现有系统启动数字双旅程。我将介绍创建一个数字双新项目在未来的讨论。

第一个问题的答案在你投资数字双技术之前,“为什么是现在,有什么好处?“毕竟,你的设备被操作这么长时间没有数字的双胞胎,为什么现在改变吗?

变化带来了新的风险,以及更大的回报的机会。任何改变的目标是最大化最小化任何固有风险和回报吧。然而,数字双胞胎的基本价值。而不是尝试新想法在一个物理系统的忙着做产品,你可以免费模型变更或思想和较低的风险。如果更改看好,可以采取下一个步骤。如果他们不这样做,你可以尝试一个新想法。

一个一致的、可靠的路线图指导过渡

所有数字双胞胎是由相同的四个部分。首先是物理系统的数学模型,模拟了操作。第二个是特定于行业的信息,描述了设备的系统。第三是系统的操作信息用于建立模型并验证结果。最后,还有分析计算值的方法获得的见解物理系统的操作。

在本文中,我将描述的数学模型、行业信息和操作信息您需要创建一个数字的双胞胎。不管你的原因使数字双旅程,基本这三个步骤。然后我们将研究如何使用提供的洞察力达成成功的旅程。

正如你可以看到在图1的示例中,这是一个相对较小的系统,组成的封闭和开放的循环与多个路径。(注意,这个过程我将描述可用于创建一个数字双流体管路系统的任何大小。)

CMA模型

因为我们评估流体管道系统时,我们需要使用一个适当的CMA(计算机建模和分析)应用程序模拟系统。数学模型的目的是平衡系统内的流速和压力。有各种各样的CMA应用程序专门为流体管道系统设计和许多使用绘图接口来构建模型。

图像1创建这样一个应用程序,提供编程接口以及与其他关键任务应用程序通信的能力。

特定于行业的信息

管道系统中的所有设备分为三个类别之一:一个泵元素,元素或控制过程。泵元素提供了所需的所有能量移动过程流体通过管道系统,由一个驱动和泵。流程元素使产品或提供的服务,包括坦克、热交换器、搅拌机、过滤器和其他设备,以及连接管道。控制元素保持产品的质量;它们包括阀门、仪表和控制器以及可能需要额外的仪器伟德体育娱乐安全操作系统。

系统已经在运行,你可以找到所有特定于行业的设计文档中的信息。例如,泵曲线和制造商提供的操作规程有所有需要的泵元素数据。制造商提供的设计和操作数据为每个程式码项目的过程和控制设备也可以很容易地插入到数字的双胞胎。

你可以找到信息,比如坦克海拔在各种设计图纸和尺寸。管道长度和名义尺寸管道图纸,数量和类型的阀门和管件。一旦所有的竣工数据已经插入数字双,它可以用来模拟系统在任何预期的操作条件。

操作信息

下一步是将操作信息插入到数字的双胞胎。这包括坦克和压力水平,隔离阀的位置和设置点的各种控制元素和各种泵的操作。BETVICTOR体育官网图1显示的操作值由超纯水供应坦克10英尺,超纯水泵1操作,超纯水FCV1设置为150加仑每分钟(gpm)和超纯水FCV2设置为100流量。

使用这组运行条件下,数字双可以通过系统计算压力和流速。注意,超纯水泵1有一个计算吸4.325磅每平方英寸的压力计(psig)和计算排气压力74.04 psig,虽然超纯水头压力是17.59 psig。(剩下的计算结果和数字的孪生不显示在流程图避免混乱。)

下一步就是验证数字的准确性双胞胎通过比较计算结果与观测值安装压力表。安装的超纯水泵1有一个观察吸入压力4.3 psig,观察出口压力74 psig,超纯水头压力17.6 psig。因为计算值在工厂安装仪表的准确性,准确数字双代表物理系统的操作。伟德体育娱乐

与现有系统的准确数字的双胞胎一个已知的条件下,我们可以模拟系统在任何操作情况。CMA应用程序的计算结果提供深入了解系统操作。

获得和应用系统的洞察力

验证数字双现在可以使用计算结果来洞察系统操作,我们已经开始这段旅程的原因。我们将使用数字双结果更好地了解如何提高管道系统的操作。

管道系统的设计是为了满足给定的操作条件,但是一旦设备是制造产品,他们操作以满足市场需求。在我们的示例中,想知道现有的工厂管理,竣工系统可以满足业务流量的增加20%。

使用数字的双胞胎,工厂操作可以确定这是可能的。通过增加流速通过超纯水流量控制阀1和2 20%,数字双可以确定系统将如何应对这些变化。计算结果表明2磅每平方英寸(psi)压降在超纯水流量控制阀1,小于指定的最小压差控制阀制造商。利用这些结果,我们可以看到原始的,竣工管道系统无法满足容量需求增加。

所以,工厂管理想知道如何现有的系统使它能够满足拟议中的修改操作。与设备供应商讨论后决定增加容量可以通过增加泵的叶轮直径或转速。BETVICTOR体育官网每个选项的测试数字双。

因为许多的经营决策是基于运营成本的增加,数字双可以计算每个选项的年度电力成本增加。观点表明,最好的选择是提高现有泵的叶轮直径。BETVICTOR体育官网

一个长期的持久价值的旅程

一旦完成数字双旅程,它可以用来模拟物理的操作在任何操作条件下管道系统。相同的数字双可以提供系统的洞察力维护、运营、培训、节能和系统的变化。通过保持数字双更新通过合并所有竣工和操作的变化,可以用它的整个生命周期中。

这样,旅程继续永远永远不会结束。

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