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dc.contributor.CRUESPUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASpt_BR
dc.descriptionOrientador: Roger Josef Zemppt_BR
dc.descriptionDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Químicapt_BR
dc.format.extent1 recurso online (123 p.) : il., digital, arquivo PDF.pt_BR
dc.format.mimetypeapplication/pdfpt_BR
dc.relation.requiresRequisitos do sistema: Software para leitura de arquivo em PDFpt_BR
dc.typeDISSERTAÇÃO DIGITALpt_BR
dc.titleAlocação de trocadores em processos químicospt_BR
dc.title.alternativeHeat exchanger positioning in chemical plantspt_BR
dc.contributor.authorTrifoni, Daniel de Almeida, 1989-pt_BR
dc.contributor.advisorZemp, Roger Josef, 1962-pt_BR
dc.contributor.institutionUniversidade Estadual de Campinas. Faculdade de Engenharia Químicapt_BR
dc.contributor.nameofprogramPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Químicapt_BR
dc.subjectOtimização matemáticapt_BR
dc.subjectIntegração energeticapt_BR
dc.subjectTrocadores de calorpt_BR
dc.subjectInstalações industriais - Layoutpt_BR
dc.subject.otherlanguageOptimizationen
dc.subject.otherlanguageHeat integrationen
dc.subject.otherlanguageHeat exchangersen
dc.subject.otherlanguagePlant layouten
dc.description.abstractResumo: Durante estudos visando maior eficiência energética de processos químicos o engenheiro projetista lida com a adição de trocadores de calor novos para aumentar a recuperação de energia da planta. O posicionamento destes trocadores de calor exige importantes decisões envolvendo investimentos em materiais de construção, bombeamento, controle e segurança. Apesar de que o custo de tubulação e bombeamento representam uma fatia significativa no custo de projetos existem poucos trabalhos que abordam este assunto e os consideram em retrofits. Além disso, o custo de tubulação e de bombeamento é diretamente proporcional ao layout da planta química e consequentemente ao comprimento da tubulação empregado, mostrando ser uma variável importante para estimativas de viabilidade de projeto. Desse modo, é proposto um modelo de programação misto-inteira não-linear que posiciona vários trocadores de calor simultaneamente minimizando o comprimento de tubulação necessário para ligar os trocadores de calor com suas respectivas correntes de processo, já presentes na planta. Não obstante, o modelo proposto reconhece os locais disponíveis na planta para posicionar trocadores de calor, restrições de layout para o pipe rack, permitindo a escolha da sustentação da tubulação em seu roteamento, e o posicionamento relativo dos trocadores que estão sendo posicionados, alinhando-os horizontalmente com um espaçamento seguro, ou empilhando-os em pares. O modelo foi estudado utilizando um método proposto para o cálculo do comprimento de tubulação com o simulated annealing e pelo software GAMS para vários cenários distintos, variando o número de integrações simultâneas e de locais disponíveis em uma planta de produção de dimetiléter. Os dois métodos mostraram-se efetivos para o posicionamento de um pequeno número de trocadores de calor em diferentes cenários com diferente número de locais disponíveis, por outro lado, em cenários com um maior número de trocadores de calor o simulated annealing se sobressai com menores comprimentos de tubulação. Para um caso estudado de quatro integrações simultâneas o simulated annealing apresentou um comprimento 31% menor, quando o modelo foi resolvido pelo GAMS©, sem um ponto inicial, e 12% menor considerando um ponto inicialpt
dc.description.abstractAbstract: During heat integration studies its a common practice of the project engineer to add new heat exchangers aiming to improve the heat recovery in chemical plants. The positioning of these heat exchangers demands important decisions in view of investment in construction materials, pumping, control and security of a retrofit project. Although the piping and pumping costs are keys variables to calculate the cost of the project, there are not many studies that consider them in the heat exchanger network investment. Furthermore, the piping and pumping cost varies according to the plant layout and consequently to the piping length, thus emphasizing its importance on a project cost feasibility. The present study proposes a mixed-integer-non-linear programing model that positions several heat exchangers simultaneously in a chemical plant minimizing the piping lenght. The model considers the existing pipe in the plant, the available areas to positionate heat exchangers, pipe rack constraints in the pipe routing and the relative positioning of heat exchangers allowing to choose between stacking and horizontal spacing of heat exchangers pairs. The model is applied to several scenarios using a dimetyl éther plant as process layout. It is solved by GAMS© and the simulated annealing method and their results are compared. Both solving methods achieved comparable results when a small number of heat exchangers and available sites are considered, however the simulated annealing method presented better results when the number of heat exchangers is increased. For a case study considering four heat exchangers and no initial point for the GAMS's solvers, the simulated annealing piping length was 31% lower than the GAMS©. When an initial point is considered the piping length difference decreases to 12%en
dc.publisher[s.n.]pt_BR
dc.date.issued2016pt_BR
dc.identifier.citationTRIFONI, Daniel de Almeida. Alocação de trocadores em processos químicos. 2016. 1 recurso online (123 p.). Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química, Campinas, SP. Disponível em: <http://www.repositorio.unicamp.br/handle/REPOSIP/320796>. Acesso em: 31 ago. 2018.pt_BR
dc.description.degreelevelMestradopt_BR
dc.description.degreedisciplineSistemas de Processos Quimicos e Informaticapt_BR
dc.description.degreenameMestre em Engenharia Químicapt_BR
dc.contributor.committeepersonalnameSilva, Marcelo Modesto dapt_BR
dc.contributor.committeepersonalnameFerreira, José Flávio Benevidespt_BR
dc.description.sponsordocumentnumber131232/2014-2pt_BR
dc.date.available2018-08-31T03:10:33Z-
dc.date.accessioned2018-08-31T03:10:33Z-
dc.description.provenanceMade available in DSpace on 2018-08-31T03:10:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Trifoni_DanieldeAlmeida_M.pdf: 4046849 bytes, checksum: b5175a38d6181fc9c197a9faf0f411d7 (MD5) Previous issue date: 2016en
dc.identifier.urihttp://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/320796-
dc.description.sponsorCNPQpt_BR
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