Aplicação da tecnologia pinch por meio de programa computacional para o planejamento de uma rede de trocadores de calor
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2022 |
Outros Autores: | , |
Tipo de documento: | Artigo |
Idioma: | por eng |
Título da fonte: | Brazilian Journal of Production Engineering |
Texto Completo: | https://periodicos.ufes.br/bjpe/article/view/38062 |
Resumo: | Pinch technology is a methodology used in the optimization and dimensioning of heat exchanger networks, initially developed by Hohnmann and Linnhoff during the oil crisis in the mid 70's and 80's. With greater energy efficiency and consumption reduction. In this work, a computational algorithm was developed using the Matlab tool and its extension for process simulation, Simulink, in order to apply the principles of Pinch technology in the computational resolution of a problem situation involving a network of heat exchangers. Initially, a problem situation involving Pinch technology was selected, which was solved by traditional method. From this, the computational algorithm was developed in Matlab, based on the principles of Pinch technology and using data belonging to the problem selected for study; performing a comparison of the original data and those found by the algorithm to validate the developed program. After validating the Matlab algorithm, Simulink was used to develop a program in block language, to provide a better graphic visualization of the obtained results, comparing them again with the results of the traditional method. The results obtained by the algorithms in Matlab / Simulink were the same ones obtained by the traditional method, thus validating the programs developed in this research, thus being able to assist future works that aim to deepen the computational application of Pinch technology. |
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Aplicação da tecnologia pinch por meio de programa computacional para o planejamento de uma rede de trocadores de calorApplication of pinch technology through a computational program for planning a heat exchanger networkAplicación de la tecnología pinch mediante un programa informático para el diseño de una red de intercambiadores de calorRedes de VaporSimulinkMatlabBalanço EnergéticoSimulaçãoSteam NetworksSimulinkMatlabEnergy BalanceSimulationRedes de vaporSimulinkMatlabBalance energéticoSimulaciónPinch technology is a methodology used in the optimization and dimensioning of heat exchanger networks, initially developed by Hohnmann and Linnhoff during the oil crisis in the mid 70's and 80's. With greater energy efficiency and consumption reduction. In this work, a computational algorithm was developed using the Matlab tool and its extension for process simulation, Simulink, in order to apply the principles of Pinch technology in the computational resolution of a problem situation involving a network of heat exchangers. Initially, a problem situation involving Pinch technology was selected, which was solved by traditional method. From this, the computational algorithm was developed in Matlab, based on the principles of Pinch technology and using data belonging to the problem selected for study; performing a comparison of the original data and those found by the algorithm to validate the developed program. After validating the Matlab algorithm, Simulink was used to develop a program in block language, to provide a better graphic visualization of the obtained results, comparing them again with the results of the traditional method. The results obtained by the algorithms in Matlab / Simulink were the same ones obtained by the traditional method, thus validating the programs developed in this research, thus being able to assist future works that aim to deepen the computational application of Pinch technology.La tecnología Pinch es una metodología utilizada en la optimización y dimensionamiento de redes de intercambiadores de calor, inicialmente desarrollada por Hohnmann y Linnhoff durante la crisis del petróleo a mediados de los años 70 y 80. La tecnología Pinch tiene como objetivo obtener una mejor disposición de los equipos, posibilitando un proceso con mayor eficiencia energética y consumo reducido. En este trabajo se desarrolló un algoritmo computacional utilizando la herramienta Matlab y su extensión para simulación de procesos, Simulink, para aplicar los principios de la tecnología Pinch en la resolución computacional de una situación problema que involucra una red de intercambiadores de calor. Inicialmente se seleccionó una situación problema que involucraba la tecnología Pinch, la cual fue resuelta de manera tradicional. A partir de esto, se desarrolló el algoritmo computacional en Matlab, basado en los principios de la tecnología Pinch y haciendo uso de datos pertenecientes al problema seleccionado para estudio; realizar una comparación de los datos originales y los encontrados por el algoritmo para validar el programa desarrollado. Luego de la validación del algoritmo, se utilizó Simulink para desarrollar un programa en lenguaje de bloques, con el fin de brindar una mejor visualización gráfica de los resultados obtenidos, comparándolos nuevamente con los resultados de la resolución tradicional. Los resultados obtenidos por los algoritmos en Matlab/Simulink fueron los mismos obtenidos por la resolución tradicional, validando así los programas desarrollados en esta investigación, pudiendo ayudar así a futuros trabajos que apunten a profundizar en la aplicación computacional de la tecnología Pinch.A tecnologia Pinch é uma metodologia utilizada na otimização e dimensionamento de redes de trocadores de calor, desenvolvida inicialmente por Hohnmann e Linnhoff durante a crise do petróleo em meados dos anos 70 e 80. A tecnologia Pinch visa obter melhor disposição dos equipamentos, possibilitando um processo com maior eficiência energética e redução de consumo. Neste trabalho foi desenvolvido um algoritmo computacional por meio da ferramenta Matlab e sua extensão para simulação de processos, o Simulink, para aplicar os princípios da tecnologia Pinch na resolução computacional de uma situação problema envolvendo uma rede de trocadores de calor. Inicialmente, foi selecionada uma situação problema envolvendo tecnologia Pinch, que foi resolvida de maneira tradicional. A partir disso o algoritmo computacional foi desenvolvido no Matlab, baseando-se nos princípios da tecnologia Pinch e fazendo uso dos dados pertencentes ao problema selecionado para estudo; realizando uma comparação dos dados originais e os encontrados pelo algoritmo para assim validar o programa desenvolvido. Após a validação do algoritmo, foi utilizado o Simulink para o desenvolvimento de um programa em linguagem de blocos, a fim de se proporcionar uma melhor visualização gráfica dos resultados obtidos, comparando-os mais uma vez com os resultados da resolução tradicional. Os resultados obtidos pelos algoritmos no Matlab/Simulink foram os mesmos obtidos pela resolução tradicional, validando desta forma os programas desenvolvidos nesta pesquisa, podendo assim auxiliar futuros trabalhos que visem aprofundar a aplicação computacional da tecnologia Pinch.Universidade Federal do Espírito Santo - UFES2022-07-22info:eu-repo/semantics/articleinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionArtigo avaliado pelos paresapplication/pdfimage/jpegimage/jpeghttps://periodicos.ufes.br/bjpe/article/view/3806210.47456/bjpe.v8i4.38062Brazilian Journal of Production Engineering; Vol. 8 No. 4 (2022): Número Regular (Julho - Setembro); 64-77Brazilian Journal of Production Engineering; Vol. 8 Núm. 4 (2022): Número Regular (Julho - Setembro); 64-77Brazilian Journal of Production Engineering; v. 8 n. 4 (2022): Número Regular (Julho - Setembro); 64-772447-558010.47456/bjpe.v8i4reponame:Brazilian Journal of Production Engineeringinstname:Universidade Federal do Espírito Santo (UFES)instacron:UFESporenghttps://periodicos.ufes.br/bjpe/article/view/38062/25351https://periodicos.ufes.br/bjpe/article/view/38062/25349https://periodicos.ufes.br/bjpe/article/view/38062/25350Copyright (c) 2022 Brazilian Journal of Production Engineeringhttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0info:eu-repo/semantics/openAccessBrandão, Yago Fraga FerreiraCorreia , João Henrique Lewi AcciolyMarques, José Antônio2022-09-30T00:18:24Zoai:periodicos.ufes.br:article/38062Revistahttps://periodicos.ufes.br/bjpePUBhttps://periodicos.ufes.br/bjpe/oairodrigo.r.freitas@ufes.br2447-55802447-5580opendoar:2023-01-13T10:36:38.971245Brazilian Journal of Production Engineering - Universidade Federal do Espírito Santo (UFES)false |
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