Orientador: Prof. Dr. Marcelo Modesto / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC. Programa de Pós-Graduação em Energia, 2015. / Nas últimas décadas, a integração energética tem se desenvolvido em busca do
melhor uso da energia e de recursos em processos industriais e consequente redução do
consumo de combustíveis fósseis e dos impactos negativos ao meio ambiente. Dentre os
métodos de integração energética, o Método Pinch é, sem dúvida, o mais popular
devido a sua simplicidade de implementação e eficiência. Os repetitivos cálculos que a
metodologia requer levaram ao desenvolvimento de softwares a fim de agilizar e
simplificar o trabalho do projetista. No presente trabalho, foi desenvolvida uma
ferramenta computacional para realizar a integração energética de correntes pelo
Método Pinch que será utilizada como módulo auxiliar ao programa principal do
Projeto Temático FAPESP (Processo Fapesp 2012/04179-2) da Biorrefinaria Virtual de
1ª Geração, a ser desenvolvido na plataforma EMSO. A ferramenta foi desenvolvida na
forma de um plug-in, o que facilita o seu uso e distribuição entre vários usuários, na
linguagem de programação C++ e fornece ao usuário as metas energéticas, subsidiandoo
na elaboração da rede preliminar de trocadores de calor e indicando possibilidades de
integração entre correntes que demandem utilidades quentes ou frias. A validação da
ferramenta se deu por meio de sua aplicação na integração energética de cinco casos de
diferentes níveis de complexidade, sendo um voltado à indústria sucroalcooleira. Os
resultados obtidos pelo plug-in foram comparados aos encontrados na literatura e aos da
consagrada ferramenta Aspen Energy Analyser®, comprovando-se a consistência e
eficiência do plug-in, até mesmo para casos mais complexos, como problemas limiares
e de múltiplos pontos Pinch. Como o EMSO não oferece suporte à criação de gráficos,
uma planilha suporte em Excel® foi desenvolvida a fim de construir as Curvas
Compostas e a Grande Curva Composta, funcionando de modo inteiramente
automatizado. / Over the last few decades, heat integration has been developed in search for the
better use of energy and resources in industrial processes and eventual reduction in
fossil fuels consumption and in the negative environmental impacts. Among the heat
integration methods, Pinch technology is without a doubt the most popular one due to
its implementation simplicity and efficiency. The monotonous calculations it requires
have led to the development of computer software to reduce time and simplify the
designer¿s work. In the present study, a computational tool was developed for heat
integration through Pinch Analysis to be used as an auxiliary module to the main
FAPESP Thematic Project (Fapesp process 2012/04179-2) program of the 1st generation
virtual biorefinery, which is being developed on EMSO platform. The computational
tool was developed in the form of a plug-in, making its use and distribution among
several users easier, in the C++ programming language and it supplies the user with the
energy targets, aiding him or her with the design of the preliminary heat transfer
network and indicating integration possibilities between hot or cold utility requiring
streams. The tool validation was carried out through its application in five case studies
of different complexity levels, one of them being related to the sugarcane industry. The
plug-in¿s results were compared to the ones gathered from the literature and the ones
obtained from the well-stablished heat integration tool Aspen Energy and Analyser®,
proving the plug-in¿s consistency and efficiency even for more complex cases such as
threshold problems and multiple Pinch problems. As EMSO does not support the design
of charts like the Composite Curves and the Grand Composite Curve, an Excel®
spreadsheet was developed for this purpose, working on an entirely automated way.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:BDTD:77338 |
| Date | January 2015 |
| Creators | Pina, Eduardo Antonio |
| Contributors | Modesto, Marcelo, Bereche, Reynaldo Palacios, Zemp, Roger Josef |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf, 90 f. : il. |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFABC, instname:Universidade Federal do ABC, instacron:UFABC |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=77338&midiaext=70775, http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=77338&midiaext=70776, Cover: http://biblioteca.ufabc.edu.brphp/capa.php?obra=77338 |
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