SÍNTESE DE REDES FLEXÍVEIS DE TROCADORES DE CALOR VIA PROGRAMAÇÃO MATEMÁTICA USANDO UM MÉTODO DE OTIMIZAÇÃO SEQUENCIAL

SÍNTESE DE REDES FLEXÍVEIS DE TROCADORES DE CALOR VIA PROGRAMAÇÃO MATEMÁTICA USANDO UM MÉTODO DE OTIMIZAÇÃO SEQUENCIAL

MIRANDA, C. B.; RAVAGNANI, M. A. S. S.

Artigo:

A síntese de redes de trocadores de calor (RTC) é um dos ramos mais importantes para o estudo de processos industriais, pois permite que se reduza o gasto com utilidades. Este trabalho apresenta um método sequencial via programação matemática para a síntese de RTC flexíveis, redes estas que suportam variações nas capacidades térmicas e nas temperaturas das correntes em um número finito de períodos de operação. O modelo desenvolvido usa a técnica de decomposição em três objetivos: custo mínimo de utilidades para cada período de operação; mínimo número de unidades de troca de calor; e mínimo custo de investimento. O presente trabalho tem como objetivo alcançar a configuração da rede flexível automaticamente, por meio da formulação de um problema de programação não linear (PNL). Propõe-se uma superestrutura multiperiódica e a criação de dois conjuntos e um parâmetro para reduzir o número de variáveis e de restrições envolvidas nessa formulação matemática. Utilizou-se um exemplo da literatura para testar a aplicabilidade do modelo desenvolvido. Os resultados obtidos comprovaram a viabilidade do modelo, atingindo resultados melhores do que os apresentados na literatura.

A síntese de redes de trocadores de calor (RTC) é um dos ramos mais importantes para o estudo de processos industriais, pois permite que se reduza o gasto com utilidades. Este trabalho apresenta um método sequencial via programação matemática para a síntese de RTC flexíveis, redes estas que suportam variações nas capacidades térmicas e nas temperaturas das correntes em um número finito de períodos de operação. O modelo desenvolvido usa a técnica de decomposição em três objetivos: custo mínimo de utilidades para cada período de operação; mínimo número de unidades de troca de calor; e mínimo custo de investimento. O presente trabalho tem como objetivo alcançar a configuração da rede flexível automaticamente, por meio da formulação de um problema de programação não linear (PNL). Propõe-se uma superestrutura multiperiódica e a criação de dois conjuntos e um parâmetro para reduzir o número de variáveis e de restrições envolvidas nessa formulação matemática. Utilizou-se um exemplo da literatura para testar a aplicabilidade do modelo desenvolvido. Os resultados obtidos comprovaram a viabilidade do modelo, atingindo resultados melhores do que os apresentados na literatura.

Palavras-chave:

DOI: 10.5151/chemeng-cobeq2014-0216-26492-158429

Referências bibliográficas

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• [8] Ravagnani, M. A. S. S.; Caballero Suárez, J. A. Redes de Cambiadores de Calor. Alicante: Editora de la Universidad de Alicante, 2012.

Como citar:

MIRANDA, C. B.; RAVAGNANI, M. A. S. S.; "SÍNTESE DE REDES FLEXÍVEIS DE TROCADORES DE CALOR VIA PROGRAMAÇÃO MATEMÁTICA USANDO UM MÉTODO DE OTIMIZAÇÃO SEQUENCIAL", p-11334-11341. In: Anais do XX Congresso Brasileiro de Engenharia Química - COBEQ 2014 [= Blucher Chemical Engineering Proceedings, v.1, n.2]. São Paulo: Blucher, 2015.
ISSN 23591757, DOI 10.5151/chemeng-cobeq2014-0216-26492-158429