General Design Goals Design Geral Gols
You have to design a system that will accomplish specific goals. The first, and most obvious goal is to provide an adequate artificial habitat for you fish, plants, and invertebrates. Less obvious, but equally important design goals are that the system be reliable, fault tolerant, and cost effective. Failure to plan for a reliable, fault tolerant, cost effective system will likely result in a system that is failure and disease prone, subject to catastrophic failures during power outages or other events, and which costs more than it needs to. Você tem que projetar um sistema que irá realizar objetivos específicos. O primeiro e mais óbvio objetivo é proporcionar um habitat adequado para você artificial de peixes, plantas e invertebrados. Menos óbvio, mas igualmente importantes são os objetivos do projeto que o sistema seja confiável, tolerantes a falhas, e rentável. fracasso do plano para um, sistema tolerante a falhas confiável custo, eficaz provavelmente resultará em um sistema que falha e é propenso a doença, sujeito a falhas catastróficas durante falhas de energia ou outros eventos, e que custa mais do que precisa.
Designing For Reliability Projetando Para Confiabilidade
The major characteristic of a reliable system is that the system components do no fail to meet specification on a consistent basis. There is the expectation that a reliable system will perform day in and day out in an expected manner. Several ways to accomplish this goal are as follows: A principal característica de um sistema fiável é que os componentes do sistema sem deixar de atender a especificação de uma forma consistente. Existe a expectativa de que um sistema confiável irá realizar dia a dia de uma forma esperada. Várias maneiras de realizar este objetivo são como segue:
- For structural components subject to static forces, expect that there is a 30% variance in the strength of the material from the production specifications. By increasing your requirements by 30%, you ensure that even if you use a component that is at the lower end of his variance, it will still meet your specifications. Structural support members that do not take dynamic stress and strain can be considered in this category. No caso de componentes estruturais sujeitos a forças estáticas, esperamos que haja uma variação de 30% na resistência do material a partir das especificações de produção. Aumentando suas necessidades de 30%, você garante que mesmo se você usar um componente que está no extremo inferior da sua variância, ela ainda irá atender suas especificações. integrantes apoio estrutural que não têm força dinâmica e tensão podem ser consideradas nesta categoria.
- Structural components subject to dynamic stress, such as the glass or acrylic which may take additional dynamic stresses during filling, should be sized upwards by 100% in addition to accounting for manufacturing variances. Since it is impossible to fully anticipate the full range of potential dynamic stresses it is a good principle to overcompensate for these forces. Componentes estruturais sujeitos a esforços dinâmicos, como o vidro ou acrílico, que podem tomar as tensões dinâmicas durante o enchimento, deve ser dimensionado para cima de 100%, além de responsável por desvios de produção. Dado que é impossível prever totalmente a gama de dinâmica potencial salienta que é um bom princípio para compensar essas forças.
- Plumbing and filtration systems will accumulate detritus that can easily reduce subsystem efficiencies by 50%. Ensure that the system design can adequately handle anticipated loads when operating at half efficiency, and upsize these components as necessary. Sistemas de canalização e filtragem irá acumular detritos que podem facilmente reduzir a eficiência do subsistema de 50%. Assegurar que o projeto do sistema pode tratar adequadamente as cargas previstas, quando operando em meia eficiência e converter esses componentes, se necessário.
- Plan for potential upgrades and modifications. If you believe it is possible that you would add filtration components at a later time that will require additional flow capacity, it's a good idea to install larger bore pipe at the outset so you won't have the potential problem of running those systems on an undersized plumbing system later on. Plano potencial para upgrades e modificações. Se você acredita que é possível que você gostaria de acrescentar componentes de filtragem em um momento posterior, que vai exigir capacidade de fluxo adicional, é uma boa idéia para instalar tubulação de diâmetro maior no início para que você não terá o potencial problema da exploração desses sistemas em um sistema de canalização inferior tarde.
- Spend money on sealants. These potential failure points are relatively inexpensive to protect and are the cause of a large percentage of tank failures. Gastar dinheiro em selantes. Estes pontos de falha potenciais são relativamente baratos para proteger e são a causa de uma grande percentagem de falhas tanque.
Designing For Fault Tolerance Projetando para tolerância a falhas
Fault tolerance allows a system to continue to operate if a failure occurs, or to at least prevent catastrophic failure if a system fault occurs. Fault tolerance must be planned for the failure of components within the system, and for external effects, such as power failures, happening outside the system. While fault tolerance can increase the system cost, it can prevent the occurrence or minimize the effects of failures that could wipe out the tank population. A few examples of fault tolerant design are as follows: A tolerância a falhas permite que um sistema continue a funcionar se ocorrer uma falha, ou, pelo menos, evitar falhas catastróficas se uma falha do sistema ocorre. Tolerância a falhas deve ser planejado para a falha de componentes do sistema, e para efeitos externos, tais como falhas de energia , acontecendo fora do sistema. Embora a tolerância a falhas pode aumentar o custo do sistema, pode prevenir a ocorrência ou minimizar os efeitos das falhas que poderiam acabar com a população do tanque. Alguns exemplos de design tolerantes a falhas são os seguintes:
- For water returns that are below the aquarium water level, install a check valve to prevent a backflow siphon effect during a power outage that would potentially empty the tank. Para os retornos de água que estão abaixo do nível da água do aquário, instalar uma válvula de retenção para impedir o retorno do sifão efeito durante uma queda de energia que, potencialmente, esvaziar o tanque.
- Consider battery backup for heaters and/or biological filtration systems to prevent die-off during power outages. Considere backup de bateria para aparelhos de aquecimento e / ou sistemas de filtração biológica para prevenir die-off durante interrupções de energia.
- In electronically actuated plumbing subsystems, consider the effects of "normally open" (NO) and "normally closed" (NC) switches and valves and select the type that has the least potential for catastrophic failure. Em acionado eletronicamente subsistemas encanamento, considerar os efeitos de "normalmente aberto (NO) e normalmente fechados (NC) comutadores e válvulas e selecione o tipo que tem o menor potencial de falha catastrófica.
- Install a grounding probe to prevent safety hazards in case of an electrical short. Instalar uma sonda de aterramento para evitar riscos de segurança em caso de um curto elétrico.
- The potential for failure in dual parallel systems is halved, for those in series doubled. Solve potential problems in series systems first. O potencial para a falha em dois sistemas paralelos é reduzido para metade, para aqueles em série dobrou. Resolver eventuais problemas nos sistemas de primeira série.
- Consider all sources of potential failure, and find ways to mitigate effects giving priority to those that are most significant, and then to those that can be inexpensively resolved. There is little excuse to planning for a major catastrophe, and none at all for a failure that could be averted cheaply. Considere todas as fontes de falha potencial, e encontrar formas de atenuar os efeitos dando prioridade para aqueles que são mais significativos, e em seguida, para aqueles que podem ser resolvidos barata. Não há desculpa pouco para o planejamento de uma grande catástrofe, e nenhum para uma falha que poderia ser evitada barato.
- For contingencies that cannot be effectively averted, place an alarm system that will allow timely user intervention. Para contingências, que não pode ser efetivamente evitada, coloque um sistema de alarme que permita a intervenção do usuário em tempo útil.
Designing For Cost Effectiveness Designing For Cost Effectiveness
The temptation in design is to oversize everything, but not only is this ineffective or possibly ill-advised in some instances, it adds unnecessary expense. Many of the "rules of thumb" that are commonly in vogue end up oversizing components and adding excess costs. It is far better to make as accurate a calculation of your requirements as possible and meeting those requirements, than to heavily oversize those requirements "in order to be safe." In many instances where this is done, the additional expense of meeting these overstated requirements comes at the cost of implementing fault tolerance or other important design goals. In other instances, by using the most effective configuration of components we can reduce the system requirements themselves and have a more efficient system. Here are some ways to improve system cost effectiveness: A tentação no projeto é de tamanho grande para tudo, mas não só isto é ineficaz ou, eventualmente, mal aconselhado, em alguns casos, acrescenta gasto desnecessário. Muitas das "regras do polegar" que são comumente em voga até final sobredimensionamento componentes e aumentar as despesas em excesso . É muito melhor fazer como um cálculo exato de suas necessidades quanto possível e satisfazer essas necessidades, do que pesadamente oversize esses requisitos "para ser seguro." Em muitos casos em que isso for feito, a despesa adicional de cumprir esses exagerados requisitos está no custo de implementar a tolerância a falhas de design ou de outras metas importantes. Em outros casos, usando a configuração mais eficaz dos componentes que podem reduzir os requisitos de sistema e se tiver um sistema mais eficiente. Aqui estão algumas maneiras de melhorar a relação custo-eficácia do sistema :
- The more square a panel of glass or acrylic is, the stronger it needs to be. If possible, size your panels to be rectangular where possible. A praça mais um painel de vidro ou acrílico é o mais forte, ele precisa ser. Se possível, o seu tamanho painéis para ser retangular, sempre que possível.
- Most friction losses in pipes are due to fittings and valves. Minimize their use as much as possible, and avoid the use of inefficient valve types such as globe valves. A maioria das perdas de fricção em tubos são devido a conexões e válvulas. Minimizar seu uso, tanto quanto possível, e evitar o uso de tipos de válvulas ineficiente como válvulas globo.
- Fitting and valve friction loss data is provided for these components in isolation. If these components are used in close proximity to each other excessive turbulence may cause additional unplanned friction losses which may require system redesign and rebuild. Separate these components as much as reasonably possible, even if this requires additional piping. Montagem e dados válvula de perda por atrito é fornecida para esses componentes de forma isolada. Se estes componentes são usados nas proximidades de cada turbulência outros excessivo pode causar perdas de fricção adicionais não previstas que podem exigir sistema de redesenhar e reconstruir. Separar esses componentes, tanto quanto razoavelmente possível, mesmo que isso exija tubulações adicionais.
- Schedule 40 PVC pipe is effective, inexpensive, and easy to work with. Agenda 40 tubo de PVC é eficaz, barato e fácil de trabalhar.
- Not all sides of a tank must be see-through. It is much cheaper (at least 90% cheaper) to use marine grade plywood for hidden sides and go to the trouble to bond them to the glass or acrylic. Nem todos os lados de um reservatório deve ser ver-through. É muito mais barato (pelo menos 90% mais barato) para usar a madeira compensada tipo naval para os lados ocultos e ir para o trabalho de sujeitar-los para o vidro ou acrílico.
- Planning for a tank overflow to supply water to the filtration system is cheaper and more efficient than plumbing a siphon. Planejamento para um estouro de tanques de abastecimento de água para o sistema de filtragem é mais barato e mais eficiente do que o encanamento de um sifão.
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