El método de diseño pinch

Como se muestra en la figura , la posición relativa de las curvas compuestas viene dada por el valor de $\Delta T_$min. Si el valor de $\Delta T_$min aumenta, el coste de la instalación disminuye, pero aumenta el coste de la energía. Al combinar estos dos costes (fijo y variable) podemos encontrar un punto en el que el coste total sea mínimo. Si usamos ese valor óptimo de $\Delta T_$min para el diseño de la red de intercambiadores habremos logrado dos objetivos:

• Coste económico de la red de intercambiadores óptimo
• Consumo energético óptimo, puesto que la red va a ser diseñada de manera que logre los consumos previstos en los capítulos anteriores.

Tal y como ya habíamos indicado, la primera condición para lograr esto es que en ningún cambiador exista una diferencia de temperaturas menor que $\Delta T_$min. Por tanto, el método de diseño que vamos a emplear partirá de la hipótesis de que en ningún cambiador existe una diferencia menor que $\Delta T_$min.

También se dedujeron dos reglas para lograr el consumo energético óptimo. Las reglas decían que no podía existir transferencia de calor a través del punto pinch debido a

• transferencia de calor dentro del propio proceso
• uso inadecuado de los servicios auxiliares

Estas reglas son necesarias y suficientes para que el diseño logre los objetivos de consumo energético óptimo. Para realizar el diseño respetando estas normas, se divide la red de intercambiadores en dos zonas separadas por el pinch. Para ello representamos las corrientes en un diagrama de trama, y señalamos el punto pinch. En la figura se muestra el diagrama de trama para las corrientes de la tabla ; se ha señalado también la posición del punto pinch. Por encima del punto pinch, se puede emplear vapor para cubrir las necesidades de calefacción $Q_{H\text{min}}$, y por debajo del pinch, se puede emplear agua para cubrir las necesidades de refrigeración $Q_{C\text{min}}$.

Figura: Diagrama de trama para las corrientes de la tabla .

Para sintetizar la red de intercambiadores, debemos tener en cuenta los siguientes criterios: