Ejemplo de resolución problema pinch

Dto. de Máquinas y Motores Térmicos

Makina eta Motore Termikoetako Saila

Ejemplo de resolución problema pinch-point Atras

Informe generado el día 14/10/2002a las 10:01 horas.

Corrientes

Tabla de corrientes

Corriente	Descripción	Tipo	Tipo Calor	T1 (ºC)	T2 (ºC)	H (kW)	m·cp(kW/ºC)
1	1	Caliente	Sensible	205.	65.	-280.	2.
2	2	Caliente	Sensible	175.	75.	-400.	4.
3	3	Fría	Sensible	45.	180.	405.	3.
4	4	Fría	Sensible	105.	155.	225.	4.5

Cálculo de Cascada mediante el Algoritmo de la Tabla del Problema

En la siguiente tabla se muestra la cascada de energía del problema:

Temperatura (ºC)	Entalpía (kW)
195.	90.
190.	100.
165.	75.
115.	0.
65.	150.
55.	140.

DIFERENCIA MÍNIMA DE TEMPERATURAS: 20. ºC

Del cálculo de la cascada de energía, se obtienen los siguientes resultados:

Temperatura de Pinch : 115. ºC.
Necesidades mínimas de calefacción: 90. kW.
Necesidades mínimas de refrigeración: 140. kW.

Área y Costes mínimos

En el cálculo del área y coste mínimos de la red de intercambio, se han obtenido los siguientes resultados:

Número mínimo de cambiadores: 7.
Área mínima de la red de intercambio: 24.8094 m².
Costes mínimos:
- De operación: 11500. €/año.
- De inmovilizado totales: 135145 €.
- De inmovilizado anuales: 13514.5 €.
- Totales anuales: 25014.5 €.

Para el cálculo de los costes y para su anualización, se han empleado los siguientes datos:

Costes de la calefacción: 50. €/kJ.
Costes de la refrigeración: 50. €/kJ.
Tiempo de amortización: 10. años.
Tasa de interés: 5.%.
Factor de Lang: 3.4

Curvas Compuestas

Curvas Grand Compuestas

Curvas Compuestas con Servicios

Curva de Diferencia de Temperaturas Disponible

Cambiadores

Tabla de cambiadores

Cambiador	Carga (kW)	C. Caliente	T1C (ºC)	T2C (ºC)	C. fría	T1F (ºC)	T2F (ºC)	Área (m²)	Coste (€)
1	160.	1	205.	125.	3	105.	158.333	5.08379	31952.
2	200.	2	175.	125.	4	105.	149.444	8.82441	37737.5
3	180.	2	125.	80.	3	45.	105.	6.71539	34593.7
4	120.	1	125.	65.	SG	-	-	2.19722	26498.1
5	20.	2	80.	75.	SG	-	-	0.471132	21995.
6	65.	SG	-	-	3	158.333	180.	1.44551	24763.8
7	25.	SG	-	-	4	149.444	155.	0.39849	21738.

Diagrama de Trama

Análisis del Problema Remanente

En la siguiente tabla se resumen los resultados de un análisis de problema remanente:

	Mínimo	Instalado	Remanente	Total
Número de cambiadores	7	7	0	7
Área de intercambio (m²)	24.8094	25.1359	0.	25.1359
Coste del inmovilizado (€/año)	135145	199278	0.	199278
Calefacción (kW)	90.	90.	0.	90.
Refrigeración (kW)	140.	140.	0.	140.

La primera columna representa los valores mínimos de cada una de las variables; la segunda columna, los valores de los cambiadores definidos en el diagrama de trama; la tercera columna, los valores mínimos del diagrama que resulta de eliminar del diagrama total, los tramos de corrientes cubiertos por cambiadores; y la cuarta columna es la suma de las columnas 2 y 3.

Servicios Generales

Tabla de Servicios Generales

Servicio	Descripción	Tipo	Tipo Calor	T1 (ºC)	T2 (ºC)	H (kW)	m·cp(kW·ºC)
1		Refrigeración	Latente	1.	1.	0.	-1.

Tabla de Costes de Operación

Servicio	Descripción	Coste Unitario (€/kW·año)	Entalpía (kW)	Coste Total (€/año)
1		0.	0.	0.

Web publicada por primera vez el 20 de mayo de 2001 --- última actualización : 05/07/2015

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