| Revista: | Revista mexicana de ingeniería química |
| Base de datos: | PERIÓDICA |
| Número de sistema: | 000366046 |
| ISSN: | 1665-2738 |
| Autores: | Mejía Suárez, D.A1 Zamora Mata, J.M1 Serna González, M2 Lugo Leyte, R1 Ponce Ortega, J.M2 |
| Instituciones: | 1Universidad Autónoma Metropolitana, Departamento de Ingeniería de Procesos e Hidráulica, Iztapalapa, Distrito Federal. México 2Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo, Facultad de Ingeniería Química, Morelia, Michoacán. México |
| Año: | 2010 |
| Periodo: | Abr |
| Volumen: | 9 |
| Número: | 1 |
| Paginación: | 99-123 |
| País: | México |
| Idioma: | Inglés |
| Tipo de documento: | Artículo |
| Enfoque: | Experimental, aplicado |
| Resumen en español | En este trabajo se presenta un modelo de programación mixta-entera no lineal para la reconfiguración simultánea de redes de intercambio de calor, RIC, considerando de forma simultánea: (i) la reubicación y la modificación de equipos de intercambio de calor disponibles; (ii) equipos de intercambio de calor adicionales, (iii) la topología de la RIC; (iv) los costos de servicios y (v) los costos de inversión. Adicionalmente, la formulación del modelo toma en cuenta los costos de reconexión de los equipos re-utilizados para favorecer la generación de soluciones con pocos cambios de reconexión. La superestructura de red de Yee y Grossmann (1990) es empleada en este trabajo. Esta superestructura introduce características redundantes que dan lugar a problemas combinatorios importantes, aún para casos de reconfiguración de tamaño moderado. Por otra parte, debido a que el modelo desarrollado presenta propiedades no convexas, una metodología no determinista de solución puede converger a una solución sub-óptima. Este artículo también describe una metodología para facilitar la búsqueda de buenas soluciones alternativas, de tal modo que el diseñador tenga diversas opciones a considerar y, además del costo total anualizado, puedan tomarse en cuenta otras características de la red en la selección final del diseño de reconfiguración |
| Resumen en inglés | This work proposes a Mixed-Integer Nonlinear Programming model for the simultaneous retrofit of heat exchanger networks, HEN, which takes into account: (i) the placement, modification and reassignment of existing exchangers, (ii) additional exchangers, (iii) HEN topology, (iv) utility costs and (v) investment costs. In addition, the model formulation incorporates re-piping costs that account to limit the number of reassignments of the available equipments. The network superstructure proposed by Yee and Grossmann (1990) is considered in this paper. This superstructure introduces redundant characteristics which involves important combinatorial problems even for small instances of the retrofit problem. On the other hand, since the developed model involves nonconvex terms, a nondeterministic solution methodology can converge to a suboptimal point. A methodology to facilitate the search for good alternative solutions is described also in this work, so the designer will have diverse options to consider and, besides the total annualized cost, different network features can be taking into account in the final selection of the retrofit design |
| Disciplinas: | Ingeniería |
| Palabras clave: | Ingeniería industrial, Ingeniería química, Redes de intercambio de calor, Reconfiguración, Análisis térmico, Recuperación de calor |
| Keyword: | Engineering, Chemical engineering, Industrial engineering, Heat exchanger networks, Reconfiguration, Thermal analysis, Heat recovery |
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