Metodología para la Síntesis de Redes de Intercambio Calórico Óptimas y Flexibles

LAUTARO BRACCIA; PABLO MARCHETTI; PATRICIO,LUPPI; DAVID A. ZUMOFFEN

Bahía Blanca

Congreso; CAIQ2017 - IX CONGRESO ARGENTINO DE INGENIERÍA QUÍMICA; 2017

AAIQ - Asociación Argentina de Ingenieros Químicos

En este trabajo se presenta una nueva metodología para sintetizar redes de intercambiadores de calor óptimas y flexibles. Se propone una estrategia secuencial donde se considera una formulación multiperíodo basado en el modelo Synheat y evaluaciones del índice de flexibilidad de la red obtenida. La formulación multiperíodo permite considerar diferentes puntos operativos dentro de la etapa de síntesis y el índice de flexibilidad cuantifica el rango de variación que soporta la red obtenida. De esta manera a medida que se van considerando más puntos operativos las redes obtenidas tienen índices de flexibilidad crecientes. Sin embargo esta estrategia va generando dificultades relacionadas con el crecimiento de la dimensión y las no linealidades del problema. Por lo tanto, en este trabajo se aplicó una estrategia de convexificación del problema de síntesis de redes de calor flexible (Synflex) con el objetivo de generar una secuencia de subproblemas relajados y originales que son necesarios resolver para garantizar la calidad de la solución. Por otro lado, se implementa una estrategia de outer-approximation para resolver dichos problemas relajados. La red final obtenida por la estrategia es la red óptima capaz de operar en un rango de variaciones esperados. A fin de evaluar los beneficios de la estrategia presentada se resolvieron diferentes ejemplos académicos de tamaños crecientes.