CORRIENTES CALIENTES Y FRIAS CAPACIDADES CALORIFICAS TOTALES TEMPERATURAS DE ENTRADAS Y SALIDAS Corriente No Condición FCp, Btu /(h-° F) Tin, ° F Tout, ° F Q disponible, 1000 Btu / h 1 Caliente 1000 250 120 130 2 Caliente 4000 200 100 400 3 Fría 3000 90 150 -180 4 Fría 6000 130 190 -360 Total -10 INTERVALOS DE TEMPERATURA (10 ° F) CALOR LIBERADO - CALOR REQUERIDO FCp 1000 4000 3000 250 6000 1000Q 240 50 200 190 -40 160 150 150 140 140 130 -80 40 120 20 100 90 Total -10 SERVICIOS DE CALENTAMIENTO Y ENFRIAMIENTO 250 200 160 150 140 120 240 C A L I E N T E 50 - 40 - 80 40 S E R V I C I O F R I O F R I O 190 150 140 130 110 20 100 90 DIAGRAMA EN CASCADA 250 240 50 200 160 150 140 120 100 C A L I E N T E F R I O 50 - 40 70 10 - 80 0 190 150 140 130 40 40 20 60 90 DIAGRAMA EN CASCADA SERVICIOS MULTIPLES 250 240 50 200 160 150 140 120 100 C A L I E N T E F R I O 50 - 40 70 10 - 80 0 40 20 150 140 130 40 20 190 CW 90 CURVAS COMPUESTAS CURVA GRAN COMPUESTA C O R R IE N T E S C A L IE N T E S , ° F CURVAS CO M PUESTAS C A L IE N T E S ° F 100 120 140 160 200 250 FCp TO TAL 4000 4000 5000 5000 5000 1000 E N T A L P IA F R IA S E N T A L P IA ACUM ULADA 0 80000 100000 100000 200000 50000 0 80000 180000 280000 480000 530000 ° F E N T A L P IA ACUM ULADA ° F E N T A L P IA ACUM ULADA 100 120 140 160 200 250 0 80000 180000 280000 480000 530000 90 110 130 150 190 240 60000 120000 180000 360000 600000 600000 CURVA G RAN COMPUESTA C O R R IE N T E S F R IA S , ° F ° F FCp TO TAL E N T A L P IA E N T A L P IA ACUM ULADA 90 110 130 150 190 240 3000 3000 3000 9000 6000 60000 60000 60000 180000 240000 60000 120000 180000 360000 600000 ° F D IF E R E N C IA E N T A L P IA 95 115 135 155 195 245 60000 40000 0 80000 120000 70000 DIAGRAMA DE FLUJO DOS CORRIENTES CALIENTES Y DOS CORRIENTES FRIAS H = -30 MW H = 27 MW 140 C F-2 230 C Reactor-2 200 C 80 C H = 32 MW F-1 20 C 180 C Reactor-1 250 C 40 C GAS H = -31.5 MW 40 C 40 C P-1 P-2 CORRIENTES CALIENTES Y FRIAS CAPACIDADES CALORIFICAS TOTALES TEMPERATURAS DE ENTRADAS Y SALIDAS Corriente No Condición FCp, MW/(°C) Tin, °C Tout, °C Q disponible, MW 1 Caliente 0.15 250 40 31.5 2 Caliente 0.25 200 80 30.0 3 Fría 0.20 20 180 -32 4 Fría 0.30 140 230 -27 Total 2.5 INTERVALOS DE TEMPERATURA (10 °C) CALOR LIBERADO - CALOR REQUERIDO H1 H2 C1 250 240 240 230 200 190 C2 Q 1.5 - 6.0 1.0 190 180 - 4.0 150 140 14.0 80 70 - 2.0 40 30 30 20 - 2.0 Total 2.5 REDES DE INTERCAMBIO DE CALOR 250 240 230 Q = 7.5 MW Q = 7.0 MW 200 181.7 203.3 Q = 12.5 MW 180 Q = 8.0 MW 140 150 Q = 17.5 MW 52.5 Q = 6.5 MW 106.7 80 Q = 10 MW 40 10 DIAGRAMA DE FLUJO RED DE INTERCAMBIADORES 250 ºC 200 ºC H = 7.5 MW H = 12.5 MW F-2 140 ºC 106.7 ºC H = 7 MW 181.7 ºC 230 ºC Reactor-2 150 ºC 107.5 ºC H = 8 MW 140 ºC 180 ºC 250 ºC Reactor-1 H = 6.5 MW 80 ºC 200 ºC 203 ºC H = 17.5 MW F-1 20 ºC 205 ºC 40 C P-2 H = - 9 MW GAS 150 ºC 106.7 ºC 40 ºC 40 C P-1 DIAGRAMA EN CASCADA 250 200 150 240 1.5 C A L I E N T E 4.5 - 6.0 F R I O 1.0 3.0 - 4.0 190 140 14.0 - 2.0 30 - 2.0 10.0 20 CURVAS COMPUESTAS CURVA GRAN COMPUESTA C O R R IE N T E S C A L IE N T E S , °C C U R V A S C O M P U ES T A S C A L IE N T E S °C E N T A L P IA E N T A L P IA A C U M U L A D A 30 80 150 190 200 240 250 0 6 28 16 4 6 1 .5 0 6 34 50 54 60 6 1 .5 C O R R IE N T E S °C E N T A L P IA 20 70 140 180 190 230 240 10 10 14 20 3 12 F R IA S , ° F F R IA S °C E N T A L P IA A C U M U L A D A °C 30 80 150 190 200 240 250 0 6 34 50 54 60 6 1 .5 20 70 140 180 190 230 240 C U R V A G R A N C O M P U ES T A E N T A L P IA A C U M U L A D A °C D IF E R E N C IA E N T A L P IA 1 2 3 5 5 6 6 25 75 145 185 195 235 245 10 14 0 4 3 9 7 .5 0 0 4 4 7 9 9 E N T A L P IA A C U M U L A D A 1 2 3 5 5 6 6 0 0 4 4 7 9 9 OPTIMIZACION DE LA DIFERENCIA MINIMA DE TEMPERATURA Costo Costo Total Costo de Energia Costo de Capital Optimo Tmin UMBRAL DE DIFERENCIAS MINIMAS DE TEMPERATURAS Temperatura Temperatura Entalpia Entalpia REQUERIMIENTOS CALORICOS VERSUS DIFERENCIA MINIMA DE TEMPERATURA Calor Enfriamiento Calentamiento Umbral Tmin UMBRAL DE DIFERENCIAS MINIMAS DE TEMPERATURAS Temperatura Temperatura Entalpia Entalpia REQUERIMIENTOS CALORICOS VERSUS DIFERENCIA MINIMA DE TEMPERATURA Calor Calentamiento Enfriamiento Umbral Tmin OPTIMIZACION DE LA DIFERENCIA MINIMA DE TEMPERATURA Costo Costo Total Costo de Energia Costo de Capital Umbral = Optimo Tmin OPTIMIZACION DE LA DIFERENCIA MINIMA DE TEMPERATURA Costo Costo Total Costo de Energia Costo de Capital Umbral Optimo Tmin PRIMERA LEY DE LA TERMODINAMICA CALENTAMIENTO Y ENFRIAMIENTO MINIMO Entrada de calor mínima = 70 Entrada de calor = 70 + Qe PROCESO Neto = - 10 Salida de calor mínima = 60 PROCESO Neto = - 10 Salida de calor = 60 + Qe PRIMERA LEY DE LA TERMODINAMICA CALENTAMIENTO Y ENFRIAMIENTO 250 240 50 200 160 150 140 120 100 C A L I E N T E F R I O 50 Qe 70 - 40 10 + Qe - 80 Qe 190 150 140 130 40 40 + Qe 20 60+ Qe 90 TEMPERATURA PINCH HEURISTICAS No transfiera calor a traves del pinch Adicione calor solamente por encima del pinch Enfríe solamente por debajo del pinch Siempre adicione calor en el menor nivel de temperatura posible con respecto al proceso pinch Siempre remueva calor en el mayor nivel de temperatura posible con respecto al proceso pinch