Análisis pinch básico

Una vez que hemos introducido los datos del proceso y las corrientes, continuamos realizando un análisis pinch básico del proceso. GnuPinch consta de dos asistentes para facilitar el empleo del programa. El primero de estos asistentes es el de optimización de consumos de servicios auxiliares.

Para acceder a este asistente usamos la opción Asistente de servicios auxiliares del menú Proceso. El asistente nos va mostrando una serie de pantallas. Podemos desplazarnos por el asistente con los botones Atrás y Siguiente. Antes de realizar una selección de los servicios auxiliares vamos a emplear el asistente para obtener la posición del punto pinch y los consumos óptimos del proceso químico. La primera pantalla del asistente (figura [*]) nos muestra esta información, junto a la curva grand del proceso (que nos puede ayudar a seleccionar los servicios auxiliares).

Figura: Primera ventana del asistente de servicios auxiliares, que nos proporciona la información relativa a un análisis pinch básico del proceso.
Image gpinch10

En este caso el punto pinch está a una temperatura de $ 145$ ^oC, el consumo de calefacción es de $ 7.5$ MW, y el de refrigeración de $ 10$ MW. Estos resultados verifican los mostrados en la figura [*]. Vamos a cambiar ahora el parámetro $ \Delta T_$min a $ 20$ ^oC, y comprobaremos como los consumos óptimos del proceso son ahora mayores. Para ello cancelamos el asistente actual, y usamos las opciones Propiedades y Asistente de servicios auxiliares del menú Proceso. En este caso el punto pinch está en $ 150$ ^oC, el consumo de calefacción es de $ 11.5$ MW, y el de refrigeración $ 14$ MW, verificando de nuevo los resultados de la figura [*].

Ahora vamos a cambiar de nuevo el valor de $ \Delta T_$min a $ 10$ ^oC, y vamos a realizar una selección óptima de servicios auxiliares. La razón de que cambiemos de nuevo a $ 10$ ^oC es que la curva grand con este valor es más compleja, y permite mostrar mejor la optimización del consumo de servicios auxiliares, cuando están disponibles varios niveles de vapor y de agua de refrigeración.

Para seleccionar los servicios auxiliares pulsamos el botón Siguiente en el asistente, y nos lleva a la pantalla de selección de servicios auxiliares (figura [*]). La pantalla está dividida en dos secciones: caliente y fría. En la parte superior nos muestra las necesidades que todavía no están cubiertas por los servicios auxiliaresA.3. En la parte inferior muestra la temperatura máxima en el caso de la zona caliente, y la temperatura mínima en el caso de la zona fría. Todos los servicios en cada zona deben encontrarse a una temperatura entre el punto pinch y esta temperatura. En el caso de que algún servicio se salga de este rango, el programa automáticamente lo modifica para que esté dentro del rango de aplicación.

Figura: Pantalla de selección de los servicios auxiliares.
Image gpinch11

Vamos a seleccionar dos niveles de vapor y dos niveles de agua de refrigeración. Los niveles de vapor serán $ 180$ y $ 240$ ^oC, y los de agua serán $ 100$ y $ 30$ ^oC. Para ello no tenemos más que usar el botón Añadir en la sección correspondiente (caliente o fría), e indicar la temperatura del servicio. Para comprobar cómo varían las necesidades residuales del proceso, es mejor añadir los servicios calientes de menor a mayor temperatura, y los servicios fríos de mayor a menor temperatura. El programa intentará maximiar siempre el consumo de los servicios calientes de menor temperatura, y de los servicios fríos de mayor temperatura.

Si deseamos eliminar un servicio auxiliar, lo seleccionamos y pulsamos el botón Eliminar. Como prueba vamos a eliminar los servicios de $ 180$ y $ 100$ ^oC. Al eliminarlos, comprobamos que el consumo del resto de servicios aumenta, hasta cubrir todas las necesidades del proceso. En el caso de que las necesidades no estén cubiertas, hay que seguir añadiendo servicios auxiliaresA.4.

Este asistente sólo optimiza el consumo de servicios auxiliares isotérmicos. En el caso de que se quieran incluir servicios auxiliares no isotérmicos, hay que añadir un cambiador auxiliar al proceso, e indicar en ese cambiador las características de la corriente de servicios auxiliares. Posteriormente se ejecuta el asistente de servicios auxiliares, para asegurar que el proceso queda en balance energético.

Para terminar el asistente pulsamos el botón Siguiente y después el botón Finalizar. Los cambios sólo se harán efectivos si pulsamos el botón Finalizar.

2004-05-30