Un método de detección para la selección óptima de configuraciones de un intercambiador de calor de placas

A screening method for the optimal selection of plate heat exchanger configurations

En este documento se presenta un método de optimización para determinar la(s) mejor(es) configuración(es) de intercambiadores de calor de placas con juntas. El objetivo es seleccionar la(s) configuración(es) con el área mínima de transferencia de calor que satisfaga las restricciones en el número de canales, la caída de presión de ambos fluidos, las velocidades de flujo de canal y la efectividad térmica del intercambiador. Su configuración está definida por seis parámetros: el número de canales, el número de pasos en cada lado, las localizaciones del fluido, las posiciones de alimentación y el tipo de flujo en los canales.

Balances de materia y energía del horno de cal en una planta de pasta de papel kraft

Mass and energy balances over the lime kiln in a kraft pulp mill

En este documento se describe la construcción de un modelo que calcula los balances de materia y energía de un horno de cal de una planta de pasta de papel kraft. Se implementó el modelo en FORTRAN para que sirviera como el bloque del horno de cal en el software de simulación WinGEMS. El balance de masa está basado en varios parámetros especificados por el usuario y en las relaciones químicas encontradas en la literatura. También se incluyó un método general para aproximar las diferentes concentraciones y flujos de materia en la construcción de un bloque WinGEMS.

Por otra parte, se calculó el consumo de combustible del horno de cal para el balance de energía. El modelo se adoptó para el procesamiento de tres combustibles distintos asociados a un tiempo para cuyas composiciones y valores caloríficos sean especificados por el usuario o calculados por dicho modelo. Se presentan métodos para aproximar los valores caloríficos y las temperaturas adiabáticas de llama. Se calculó el consumo de combustible de forma analítica estableciendo un balance de energía para el horno donde se tienen en cuenta la energía para la calcinación y el secado, así como la energía calorífica de las corrientes entrantes y salientes.

Para calcular tal energía calorífica de las corrientes, se utilizaron polinomios para describir las capacidades caloríficas dependientes de la temperatura de los diversos componentes. Estos polinomios se ajustaron a datos termodinámicos extraídos de la literatura. Se muestran ejemplos de cómo se afecta la tasa de calor cuando se cambian diferentes parámetros.