Post on 22-Jan-2016
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Simulación de Procesos
Integración III
UTN - Facultad Regional La Plata
Síntesis de un proceso
Síntesis de un proceso (cont.)
Clasificación de simuladores
Estructura
Fija
Modular
Modo de uso u operación
Desempeño
Diseño
Tipos de simuladores
Simuladores de Procesos en Estado Estacionario
Operaciones Unitarias de la ingeniería Química
Simuladores de Procesos en Estado Transitorio (Dinámica)
Resultados que se obtienen con Simulador
Balance de Materia
Balance de Energía
Propiedades de las corrientes intermedias
Estimación de parámetros de equipos
Sensibilidad de comportamiento frente a variaciones de consignas
Partes constitutivas de un simulador de Procesos
Distinguiremos cuatro fases:
de entrada
de preprocesamiento
de cálculo
de salida
Fase de Entrada
Categorías de datos a entregar:
Generales
Dimension
Componentes
Thermo
Stream
Unit Operation:
Diagrama de flujo de las fases de un simulador
Diagrama de flujo de las fases de un simulador(cont.)
Diagramas de flujo de información (DFI)
• Diagrama de procesos
DFI (Cont.)
• Diagrama de simulación
DFI (Cont.)
• Diagrama de flujo de información
Matriz del proceso
Unidad N° Corrientes asociadas
1 1 -2
2 2 -3
3 3 8 -4 -13
4 4 7 -9 -15
5 5 -6
6 6 -8 -7
7 10 -11 -12
8 9 -10
Sistematización de los DFI
La realización de una simulación comprende dos etapas:
1. Sistematización de la información: preprocesamiento
2. Resolución
PREPROCESAMIENTO
Particionado
Rasgado
Ordenamiento
Diagramas de Flujo de Información sin reciclos
No existe retroalimentación
Orden de precedencia o secuencia de resolución:
(1, 2, 5, 3, 4, 7, 6)
Las corrientes (1) y (8) deben definirse desde afueraLa secuencia, no es única:
(7, 1, 2, 5, 3, 4, 6)
Diagramas de Flujo de Información con reciclos
Definir las llamadas corriente “iteradoras”
Si llamamos con A al subconjunto del DFI formado por los equipos 2*, 4*, 6*, 7*, 5*, 3*, con sus corrientes asociadas, el DFI resultante es del tipo sin reciclo.
La secuencia de resolución será entonces (1, A, 8, 9)
Etapas del preprocesamiento
DFI
¿Hay reciclos? No Particionado
Si
Rasgado o Tearing
Ordenamiento
Fin
Se identifican y funden en
pseudonodos
Se elijen las corrientes iteradoras
Se establece el orden de
precedencia
Ejemplo
Secuencia (1, A, B)
A= (2, 3, 4, 5, 6, 7) B= (8, 9, 10)
Detección de subsistemas independientes
Métodos basados en potencia sucesivas de la matriz de adyacencia del DFI
Métodos de la búsqueda del camino
En nuestro ejemplo...
Particionado: subnodos
A=(2, 3, 4, 5, 6, 7) y B= (8, 9, 10)
Linealización el DFI con reciclo a uno sin reciclo.
En nuestro ejemplo (Cont..)
Ordenamiento: la secuencia de resolución resultante es:
(1, 5, 6, 7, 2, 3, 4, 8, 9, 10)
Rasgado: en los pseudocortes debemos detectar las corrientes “iteradoras”
La corriente (9) en el pseudonodo A y la (8) en el pseudonodo B pueden
tener esas características.
Técnicas de preprocesamiento
1- Técnica de la corriente referenciada
STRM=1, TEMP=T1, PRES=P1, RATE= Q1, COMP=C1STRM=3, TEMP=T3, PRES=P2, REFS=1
Técnicas de preprocesamiento
2- Modificar la secuencia de cálculo
En nuestro ejemplo anterior el orden es: E1, E2; F1.
Definimos la secuencia de cálculo como: F1, E1, E2.
Disminución del tiempo de cálculo
Técnicas de preprocesamiento
3- Combinación de unidades
Disminución del tiempo de cálculo y eliminación de lazos de reciclos