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Consultar: Programa de Ps-Graduao em Engenharia Qumica

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Ttulo [PT]: Projeto timo de trocadores de calor de placas
Autor(es): Fbio Antnio da Silva Mota
Palavras-chave [PT]:

Trocador de calor de placas. Parmetros de configurao. Configuraes dos trocadores de calor de placas. Simulao trmica. Mtodo screening. Otimizao. Brasil.
Palavras-chave [EN]:
Plate heat exchanger. Plate heat exchanger configuration. Simulation. Optimization. Brazil.
rea de concentrao: Desenvolvimento de processos
Titulao: Mestre em Engenharia Qumica
Banca:
Mauro Antnio da Silva S Ravagnani [Orientador] - UEM
Esdras Pendo de Carvalho - UEM
Mrcio Higa - UEM
Paulo Roberto Paraso - UEM
Resumo:
Resumo: Devido s inmeras possibilidades de arranjos de passes e tipos de placas, as possveis configuraes de um trocador de calor de placas para determinado projeto pode ser bastante elevado. Este trabalho inicialmente lida com a otimizao dos parmetros de configurao para um dado modelo de trocador. O nmero de placas, que ser a funo objetivo implcita nos parmetros de configurao, deve ser minimizado. escolhido o mtodo de screening de otimizao, que foi estudado no trabalho de Gut (2003). Neste mtodo, a aplicao das restries hidrulicas e trmicas, nesta ordem, elimina solues inviveis at a identificao do conjunto timo, caso exista. O algoritmo de otimizao inteiramente desenvolvido no Matlab, inclusive as simulaes trmicas, que so calculadas analiticamente atravs de um algoritmo de simulao. Um segundo algoritmo proposto, onde os tipos e as dimenses das placas tambm passam a compor as variveis de otimizao. Para cada padro de placa, so determinados os parmetros timos de configurao, que sero os timos locais. O timo global obtido por comparao entre os timos locais. Por ltimo, a simulao trmica das configuraes do problema de otimizao, tratada por frmulas algbricas da efetividade trmica, ao invs do modelo matemtico de equaes diferenciais. Esta abordagem apresenta as limitaes da necessidade de um nmero suficientemente grande de placas para desconsiderar os efeitos de borda e a necessidade de uma equao para cada configurao. Para analisar o funcionamento e o desempenho dos algoritmos propostos, dois exemplos de otimizao foram apresentados.

Abstract: Because of the many possibilities of arranging passes and plate types, the possible configurations of a plate heat exchanger for a particular design can be quite wide. This paper firstly deals with the optimization of the configuration parameters for a given type of plate exchanger. The number of plates that will be the objective function implicit in the configuration parameters must be minimized. Screening method is chosen for optimization, which was originally described by Gut (2003). In this method, the application of hydraulic and thermal constraints, in this order, eliminate infeasible solutions until identify the optimal set, if any. The optimization is totally developed in Matlab, including thermal simulations, which are calculated analytically using a simulation algorithm. A second algorithm is proposed, where the types and dimensions of the plates also come to compose the optimization variables. For each plate pattern, the configuration optimal parameters are determined, which will be the local optimum. The global optimum is obtained by comparing the all local optimums. Finally, the thermal simulation of the configurations of the optimization problem is treated by algebraic formulas for the thermal effectiveness, rather than the mathematical model of differential equations. This approach has the limitations of the need for a sufficiently large number of plates not to consider the end effects and the need of an equation for each configuration. To analyze the functioning and performance of the proposed algorithms, two examples of optimization are presented.
Data da defesa: 30/06/2011
Cdigo: vtls000192163
Informaes adicionais:
Idioma: Portugus
Data de Publicao: 2011
Local de Publicao: Maring, PR
Orientador: Prof. Dr. Mauro Antnio da Silva S Ravagnani
Instituio: Universidade Estadual de Maring. Centro de Tecnologia. Departamento de Engenharia Qumica
Nvel: Dissertao (mestrado em Engenharia Qumica)/
UEM: Programa de Ps-Graduao em Engenharia Qumica

Responsavel: beth
Categoria: Aplicao
Formato: Documento PDF
Arquivo: Fabio_Dissertacao.pdf
Tamanho: 2037 Kb (2086240 bytes)
Criado: 29-11-2011 10:11
Atualizado: 29-11-2011 10:47
Visitas: 862
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