Trabalho de Conclusão de Curso
Dinâmica e controle de redes de trocadores de calor
Dynamics and control of heat exchanger networks
Registro en:
SOUSA, Vinícius Lara. Dinâmica e controle de redes de trocadores de calor. 2020. 33 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Química) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2021.
Autor
Sousa, Vinícius Lara
Institución
Resumen
A broadly used equipment in industries is the heat exchanger, which can be organized in different ways, with concurrent or countercurrent flows, double pipe, shell tube, plates and even associated with more than one equipment operating concomitant and interconnected. Thereby it is necessary the control of these associations, named heat exchanger networks, to ensure a great efficiency with less energetic and utilities consumption, in addition to meeting the imposed specifications. The case study shows a reaction process followed by separation with two currents to be cooled and two to be heated for achieving energy integration. For such a methodology is proposed that starts from the creation of the heat exchangers network aiming lower utilities consumption, goes through an optimization to reduce the numbers of equipment, dynamic simulation to evaluate the model behavior and concludes with feedback control tuning of the output temperatures of the currents that make up the network. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) Um equipamento largamente utilizado em indústrias é o trocador de calor, que pode ser organizado de diferentes formas, com fluxos concorrentes ou contracorrentes, tubo duplo, tubo carcaça, placas e até mesmo associado com mais de um equipamento operando concomitantes e interligados. Com isso faz-se necessário o controle de tais associações, chamadas de redes de trocadores de calor, para garantir uma maior eficiência com menor consumo energético e de utilidades, além de satisfazer as especificações impostas. O estudo de caso apresenta um processo de reação seguido de separação com duas correntes a serem resfriadas e duas a serem aquecidas para a realização da integração energética. Para tal é proposto uma metodologia que parte da criação da rede de trocadores de calor visando o menor gasto de utilidades, passa por uma otimização a fim de reduzir o número de equipamentos, simulação dinâmica para avaliar o comportamento do modelo e conclui com a sintonia do controle feedback das temperaturas de saída das correntes que compõem a rede.