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Simulación de Procesos

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.

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Presentation Transcript

  1. Simulación de Procesos Integración III UTN - Facultad Regional La Plata

  2. Síntesis de un proceso

  3. Síntesis de un proceso (cont.)

  4. Clasificación de simuladores Estructura • Fija • Modular Modo de uso u operación • Desempeño • Diseño

  5. Tipos de simuladores Simuladores de Procesos en Estado Estacionario Operaciones Unitarias de la ingeniería Química Simuladores de Procesos en Estado Transitorio (Dinámica)

  6. 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

  7. Partes constitutivas de un simulador de Procesos • Distinguiremos cuatro fases: • de entrada • de preprocesamiento • de cálculo • de salida

  8.      Fase de Entrada Categorías de datos a entregar: • Generales • Dimension     • Componentes • Thermo • Stream • Unit Operation:

  9. Diagrama de flujo de las fases de un simulador

  10. Diagrama de flujo de las fases de un simulador(cont.)

  11. Diagramas de flujo de información (DFI) • Diagrama de procesos

  12. DFI (Cont.) • Diagrama de simulación  

  13. DFI (Cont.) • Diagrama de flujo de información

  14. Matriz del proceso

  15. Sistematización de los DFI • La realización de una simulación comprende dos etapas: • Sistematización de la información: preprocesamiento • Resolución PREPROCESAMIENTO • Particionado • Rasgado • Ordenamiento

  16. 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 afuera La secuencia, no es única: (7, 1, 2, 5, 3, 4, 6)

  17. 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)

  18. Etapas del preprocesamiento

  19. Ejemplo Secuencia (1, A, B) A= (2, 3, 4, 5, 6, 7) B= (8, 9, 10)

  20. Detección de subsistemas independientes • Métodos basados en potencia sucesivas de la matriz de adyacencia del DFI • Métodos de la búsqueda del camino

  21. 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.

  22. En nuestro ejemplo (Cont..) • 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. Ordenamiento: la secuencia de resolución resultante es: (1, 5, 6, 7, 2, 3, 4, 8, 9, 10)

  23. Técnicas de preprocesamiento 1- Técnica de la corriente referenciada STRM=1, TEMP=T1, PRES=P1, RATE= Q1, COMP=C1 STRM=3, TEMP=T3, PRES=P2, REFS=1

  24. 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

  25. Técnicas de preprocesamiento 3- Combinación de unidades Disminución del tiempo de cálculo y eliminación de lazos de reciclos

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