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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.
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Simulación de Procesos Integración III UTN - Facultad Regional La Plata
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:
Diagramas de flujo de información (DFI) • Diagrama de procesos
DFI (Cont.) • Diagrama de simulación
DFI (Cont.) • Diagrama de flujo de información
Sistematización de los DFI • La realización de una simulación comprende dos etapas: • Sistematización de la información: preprocesamiento • 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 afuera La 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)
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..) • 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)
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
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