Sintese de sistemas de recuperação de energia para trocadores do tipo casco e tubos com restrições de troca termica

AUTOR(ES)

Luciana Cristina dos Santos

DATA DE PUBLICAÇÃO

2000

RESUMO

Um novo procedimento de estimativa de área e custos de capital para sistemas sob integração energética é proposto. Este método permite que restrições de troca térmica e trocadores com mais de uma passagem nos tubos sejam utilizados. O método desenvolvido resulta em um modelo não linear onde, balanços de energia, restrições de troca térmica e o fator de correção para trocadores do tipo casco e tubo 1-2 (com 1 passagem no casco e duas ou mais passagens pares nos tubos) são incluídos. As dificuldades de convergência decorrentes da adição de restrições não lineares, devido a utilização de trocadores com múltiplas passagens nos tubos, levaram ao uso de uma estratégia nova. Esta estratégia é constituída pela resolução de dois problemas não lineares. O primeiro estima a área para trocadores contracorrente constituindo a primeira aproximação para obtenção dos fatores de correção para trocadores com múltiplas passagens nos tubos, e outro onde é estimado o capital para trocadores 1-2. Os fatores de correção dos trocadores com múltiplas passagens nos tubos são calculados externamente ao modelo e entram como parâmetro conhecido. Este procedimento é repetido até que uma diferença tolerável entre as estimativas de capital seja atingida. Para completar o projeto de recuperação de energia, uma metodologia que fornece o projeto da rede de trocadores de calor considerando restrições de troca térmica é proposto. O modelo de síntese resulta na formulação de um MIP (Mixed Integer Programming), onde o problema é dividido em estágios e submetido a balanços de energia para minimizar o número de trocadores.Uma comparação dos custos de capital entre os métodos da estimativa de área e o de síntese de rede mostrou bons resultados, já que a diferença de capital entre os métodos foi inferior a 10%

ASSUNTO(S)

energia energy targets modelos matematicos cost targets heat exchanger networks otimização matematica permutadores termicos pinch analysis

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