OTIMIZAÇÃO DA VAZÃO DE FLUIDO REFRIGERANTE E ÁREA DE TROCA TÉRMICA DE UM TROCADOR DE CALOR CONTRA-CORRENTE

M. Junior, C. B. Cavalcanti, Josiele Souza Batista Santos
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Abstract

RESUMO: O trocador de calor consiste em um equipamento de ampla aplicação industrial que objetiva alcançar temperaturas desejadas para correntes de processo. Este representa uma grande parcela da energia gasta nas indústrias, e por isso, mostra-se fundamental seu estudo para otimização de custos. O estudo consiste na determinação da temperatura de saída do fluido refrigerante e área de troca térmica ótima para um trocador de calor simples do tipo casco e tubo, com 1 passo em cada uma das regiões (1-1), em modo de operação contracorrente com um tempo de operação anual de 8640 horas, para o arrefecimento de uma corrente de processo quente. A partir da modelagem matemática do fenômeno obteve-se a função objetivo do sistema, relacionada ao critério de desempenho do equipamento, e a mesma foi minimizada através do método da Golden Section. Todo o processo de otimização foi desenvolvido no software MatLab ® . Desta forma, com base nos resultados obtidos foi realizada a análise do comportamento da função objetivo em função da temperatura de saída e da vazão de fluido refrigerante e finalmente foram alcançados os valores ótimos para o processo proposto.
逆流换热器制冷剂流量和热交换面积的优化
摘要:换热器是一种广泛应用于工业的设备,其目的是达到工艺流所需的温度。这是工业能源消耗的很大一部分,因此,它的研究对成本优化至关重要。的研究是确定制冷剂的出口温度和换热面积的一个很简单的换热器的外壳和管,用1区域的每一个步骤(1),在逆流操作方式和操作一段时间每年8640小时,到冷却的热过程。通过对该现象的数学建模,得到了与设备性能准则相关的系统目标函数,并采用金截面法将其最小化。整个优化过程是在MatLab®软件中开发的。在此基础上,对目标函数作为出口温度和制冷剂流量函数的行为进行了分析,最终得到了该工艺的最优值。
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