Os efeitos da perda de carga em síntese de redes de trocadores de calor

Abstract

RESUMO: Com a perspectiva de se realizar a síntese da rede de trocadores de calor (RTC) juntamente com o dimensionamento detalhado dos trocadores de calor, resultando em redes com equipamentos compatíveis à realidade, um programa computacional foi desenvolvido. Para a obtenção da síntese da rede, a metodologia utilizada é a Análise Pinch, que gera redes a partir de definições de metas a serem atingidas como número mínimo de unidades de troca térmica, demanda mínima de utilidades e área mínima de troca térmica. Depois de definidos os objetivos da rede, a rede é sintetizada utilizando-se o método do ponto de estrangulamento. O dimensionamento detalhado dos trocadores de calor é realizado levando-se em conta as perdas de carga disponíveis e os fatores de incrustação para cada equipamento. O dimensionamento baseia-se no método de Bell-Delaware para o lado do casco. Para demonstrar a aplicabilidade do programa computacional desenvolvido, dois exemplos da literatura e um problema industrial são usados e, os resultados obtidos através da aplicação da metodologia proposta demonstram a importância de incorporar o dimensionamento dos equipamentos à síntese da rede de trocadores de calor

ABSTRACT: This work presents a software package which performs the synthesis of heat exchangers networks as well as the detailed design of real world compatible heat exchangers. The network synthesis is obtained by using the Pinch Analysis methodology. This methodology generates networks from defined goals like: minimal number of heat exchanges units; minimal utilities requirements and minimal heat exchange area. After defining the goals the network synthesis is performed by using the Pinch Design Method. The detailed design of the heat exchangers is carried out by taking into account both the available drop and the incrustation factors for each equipment. The design of the shell side heat exchangers is based on the Bell-Delaware method. In order to demonstrate the relevance of the developed software, two examples from the literature plus na industrial problem are presented as case studies. The obtained results of the proposed methodology demonstrate the importance of inc luding the equipment design in the heat exchangers network synthesis