Índice de Figuras

1. El modelo de ``cebolla'' para el diseño de procesos.
2. Curvas compuestas
3. Diagrama de flujo de un proceso con varias corrientes calientes y frías
4. Las corrientes calientes se pueden combinar en una curva compuesta
5. Las corrientes frías se pueden combinar en una curva compuesta
6. Dibujando las curvas compuestas juntas, obtenemos los objetivos de servicios auxiliares
7. Valor teórico óptimo de $\Delta T_$min
8. Las curvas compuestas nos dan el punto pinch
9. Tres formas de transferencia de energía a través del pinch
10. Diagrama de flujo y de trama de un proceso que cumple los objetivos de la figura
11. Por debajo del valor umbral, algunos problemas no necesitan calefacción
12. Por debajo del umbral, algunos problemas no necesitan refrigeración
13. Punto óptimo para problemas umbral
14. Introducción de un punto pinch en problemas umbral
15. Curvas compuestas originales y modificadas. Las modificadas se tocan en el pinch.
16. En los problemas umbral, hay que introducir un punto pinch para asegurar la mínima diferencia de temperaturas
17. Población de corrientes para la tabla
18. Balance de energía en cada intervalo de temperaturas
19. El diagrama de cascada del problema
20. Diagrama de flujo del ejemplo
21. Balance de energía del ejemplo
22. Diagrama de cascada del ejemplo
23. Dos posibilidades de integración con áreas de integridad
24. Las áreas por separado suponen un mayor consumo energético
25. Curva grand compuesta
26. Distintos tipos de servicios representados en una curva grand compuesta
27. Alternativas de calefacción para el ejemplo
28. Modelo sencillo de horno
29. Una mayor temperatura teórica de llama reduce las pérdidas por chimenea
30. La temperatura de la chimenea puede estar limitada por otros factores diferentes que el pinch
31. Curva grand compuesta para el ejemplo . Se incluye el perfil de los humos de combustión.
32. Dos posibilidades de integración de una instalación de cogeneración
33. Expansión en una turbina de vapor
34. Integración de una turbina de vapor con el proceso
35. Integración de una turbina de gas con el proceso
36. Curvas grand compuestas para el ejemplo
37. Curvas grand compuestas para el ejemplo
38. Esquema de una bomba de calor
39. Integración de una bomba de calor
40. Curva grand compuesta del proceso con una bomba de calor integrada
41. Sistema de refrigeración con dos niveles del ejemplo .
42. Sistema de refrigeración con dos niveles, que devuelve parte del calor al proceso (ejemplo ).
43. Dos ejemplos de grafos
44. Para calcular el número mínimo de intercambiadores, hay que separar las corrientes por el punto pinch
45. Curva compuesta balanceada, que se ha dividido en tramos verticales de entalpía
46. Curva compuesta balanceada. Cada tramo representa al menos un intercambiador.
47. Cuando la variación de los coeficientes de película es muy grande, la transferencia de calor vertical no proporciona el área mínima.
48. Curvas compuestas para el ejemplo
49. Población de corrientes en cada intervalo de entalpías para el ejemplo
50. Cambiadores de carcasa y tubos. El cambiador 1-1 tiene un flujo en contracorriente puro, mientras que el 1-2 tiene parte del flujo en el sentido de la corriente.
51. Los diseños con pequeños cruces de temperaturas pueden realizarse con un cambiador 1-2. Si el cruce es muy grande, hay que aumentar el número de pasos por carcasa.
52. El parámetro $X_P$ evita las zonas de pendiente vertical en las curvas de $F_T$, mientras que el criterio de un $F_T$ mínimo no evita estas zonas.
53. Si el cruce de temperaturas es muy grande, hay que recurrir a varias carcasas en serie.
54. Un intercambiador con múltiples carcasas, puede ser dividido en varias partes, y el resultado global siempre será el mismo
55. Población de corrientes para el ejemplo .
56. Representación gráfica del coste total (ejemplo ).
57. Diagrama de trama para las corrientes de la tabla .
58. Criterio para colocar los intercambiadores por encima del pinch.
59. Criterio para colocar los intercambiadores por debajo del pinch.
60. La tabla de $CP$ para el diseño por encima y por debajo del pinch.
61. Dimensionando las unidades por encima del pinch con la regla de las marcas.
62. Dimensionando las unidades por debajo del pinch con la regla de las marcas.
63. El diseño completo de la red de intercambiadores.
64. Un problema umbral que no presenta punto pinch. Se trata como si fuera la mitad de un problema convencional.
65. Un problema umbral que presenta un punto pinch. Se trata exactamente igual que un problema convencional.
66. Si el número de corrientes calientes por encima del pinch es mayor que el número de corrientes frías, hay que dividir corrientes.
67. Si el número de corrientes frías por debajo del pinch es superior al número de corrientes calientes, tenemos que dividir las corrientes calientes.
68. La inecuación de $CP$ puede obligar a dividir las corrientes (lado caliente).
69. La inecuación de $CP$ puede obligar a dividir las corrientes (lado frío).
70. Algoritmos para dividir las corrientes.
71. Diseño con recuperación máxima de energía, ejemplo .
72. Diseño de la red de intercambiadores para el proceso de la figura , empleando dos niveles de vapor.
73. Un problema que presenta varios puntos pinch.
74. Curva grand compuesta para el ejemplo , donde se muestran los dos niveles de vapor.
75. Diseño de la red para el ejemplo .
76. Diseño de la red sobre el pinch para el ejemplo .
77. Diseño de la red bajo el pinch para el ejemplo .
78. Posibles diseños para el ejemplo .
79. Los anillos en una red ofrecen grados de libertad para su optimización.
80. Los caminos auxiliares ofrecen oportunidades de optimización de la red de intercambiadores.
81. Diagrama de flujo del caso base
82. Red de intercambiadores de la unidad
83. Población de corrientes por encima del punto pinch
84. Primeros intercambiadores por encima del punto pinch
85. La subred por encima del pinch finalizada
86. Población de corrientes por debajo del pinch
87. Diseño final por debajo del pinch
88. Diseño completo de la red intercambiadores, antes de la optimización
89. Primera alternativa de optimización de la red de intercambiadores.
90. Resultado de eliminar una de las divisiones de la corriente $9$.
91. Segunda alternativa (y definitiva) de optimización de la red de intercambiadores
92. Diagrama de flujo del diseño final de la unidad
93. Componentes de la exergía de una sustancia
94. Modelo para calcular la diferencia de exergía térmica entre dos estados
95. Cálculo de la diferencia de exergía empleando líneas isentálpicas e isentrópicas
96. Cambio de estado reversible empleando un ciclo de Carnot
97. Representación de la exergía física en un diagrama entalpía-entropía
98. Exergía física de un gas ideal
99. Esquema de un proceso real
100. Comparación del trabajo perdido y la pérdida de exergía en una máquina adiabática
101. Esquema de un proceso que consta de varias partes
102. Diagrama de bandas de un balance de exergía
103. Diagrama de bandas de un balance de energía y de un balance de exergía, para un proceso en estado estacionario
104. Diagramas de bandas de energía y exergía para diferentes tipos de máquinas térmicas
105. Pérdida de exergía en un intercambiador de calor.
106. Pérdida de exergía en un intercambiador de calor, presentada en un diagrama entalpía-entropía.
107. Comparación del calor de fricción y la pérdida de exergía en una expansión adiabática.
108. Ciclo termodinámico combinado con una bomba de calor.
109. Ciclo de refrigeración combinado con una bomba de calor.
110. Balance de exergía de una red de intercambiadores de calor
111. Proceso de producción de hidrógeno.
112. Diagrama de la unidad de producción de hidrógeno, donde la red de intercambiadores forma un único bloque
113. Diagrama de eficiencia global y fracción de exergía consumida
114. Diseño final, incluyendo la estructura de la red de intercambiadores
115. Ventana principal de GnuPinch
116. Selección de la plantilla para nuevos documentos
117. Paleta de herramientas
118. Navegador del proceso
119. Botones para mostrar u ocultar las ventanas del navegador y de la paleta
120. Comenzamos a dibujar el diagrama de flujo del proceso
121. Corrientes dibujadas en el diagrama de flujo. Cada corriente tiene cuatro puntos de control, de los cuales dos se pueden desplazar con el ratón.
122. Diagrama de flujo completo.
123. Ventana para introducir los datos de las corrientes de un equipo de transferencia de calor
124. Primera ventana del asistente de servicios auxiliares, que nos proporciona la información relativa a un análisis pinch básico del proceso.
125. Pantalla de selección de los servicios auxiliares.
126. La primera pantalla del asistente de supertargeting permite introducir los datos económicos de los servicios auxiliares
127. Resultados de la optimización económica de la red de intercambiadores.
128. Datos de diseño de uno de los intercambiadores de la red.
129. Gráfica de las curvas compuestas, obtenida con el programa de ejemplo
130. Curva grand obtenida con el programa de ejemplo
131. Curva grand, junto con la representación de los servicios auxiliares
132. Gráfica de costes totales vs. $\Delta T_$min, obtenida con el programa de ejemplo