Diseño para problemas umbral

En la sección se mencionó que en algunos casos, denominados problemas umbral, el proceso no contiene un punto pinch. Estos procesos necesitan bien servicios de calefacción, bien servicios de refrigeración, pero no los dos a la vez.

La filosofía del método de diseño pinch es comenzar el diseño en la zona más restringida del problema, en el eslabón más débil de la cadena. Si el proceso presenta un pinch, esta es la zona con más restricciones. En cambio, en los problemas umbral la zona más restringida es el extremo que no requiere serivicios auxiliares. En la figura a se muestran las curvas compuestas de un problema umbral. Puede observarse que la mínima diferencia de temperaturas se da en el extremo caliente, donde el consumo de vapor es nulo. En cierto modo, se trata de un subproblema dentro de un problema que presenta un punto pinch.

Por tanto, para el diseño de este tipo de problemas, actuaremos exactamente igual que para problemas convencionales, pero tratando el problema umbral como si fuera la mitad de un problema convencional.

Figura: Un problema umbral que no presenta punto pinch. Se trata como si fuera la mitad de un problema convencional.

En la figura se muestra otro tipo de problema umbral. En este caso, el proceso no tiene necesidades de refrigeración, pero sin embargo el proceso presenta un punto pinch. Este problema es diferente que el de la figura , ya que al presentar un punto pinch, el diseño se realiza como si se tratara de un problema convencional, con el detalle de que no hay consumo de servicio de refrigeración. El único inconveniente en el diseño es que en el lado frío no tendremos la flexibilidad que supone introducir cambiadores de servicios auxiliares, para marcar las corrientes residuales obtenidas tras introducir los cambiadores necesarios. Sin embargo, si el problema está balanceado, el balance energético en el lado frío debería alcanzarse sin introducir servicios auxiliares. Puede ser necesario sin embargo, dividir alguna corriente para lograr el balance energético.

Figura: Un problema umbral que presenta un punto pinch. Se trata exactamente igual que un problema convencional.