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Previous issue date: 2013-02-25 / Universidade Federal de Sao Carlos / The increasing concern about environmental impacts caused by human activities has led scientists to look for ways to settle the situation. As regards chemical industries, one of the main focuses of this concern is the energy saving. Over several studies down the years, the idea of Pinch technology has risen up as one of the main and most efficient techniques of energy integration so far. It is based on the division of the problem into two systems starting from Pinch point, in which retrofits and/or synthesis of heat exchanger networks are realized separately, grounded on Thermodynamics principles. Nevertheless, at times, the calculation needed for this methodology can be tedious and time consuming. For that effect, there is the need to use software s to execute faster the initial calculations that Pinch method demands, in order to make it easier the future project of heat exchanger networks. The purpose of this work was to create a computer program in Scilab® language, for application of basic principles of Pinch analysis. Five case studies were presented to illustrate and test the performance of the new program. Furthermore, some of the main properties of this technique are presented, proving to be very interesting and inspiring for the rising or new researches in the area. From this work, it can be concluded that Pinch analysis is a relatively simple and efficient way to the retrofit and synthesis of heat exchanger networks, being able to be used in the solution of a several range of problems. Thus, energy savings associated to capital savings are possible, making it easier to exist a quality deal between the environment and profitability of chemical industries. Besides, the new program implemented in Scilab® has shown up to be a really efficient tool in the application of the method, facilitating the learning of users recent presented to Pinch technology and also being useful to more experienced designers, presenting satisfactory results regarding energy optimization of processes. / A crescente preocupação com impactos ambientais causados por atividades humanas tem levado cientistas a buscar alternativas para amenizar a situação. No que se refere a indústrias químicas, um dos focos principais dessa preocupação é a economia de energia. Através de vários estudos realizados ao longo dos anos, surgiu então a ideia da tecnologia Pinch, uma das principais e mais eficientes técnicas de integração energética existente. É baseada na divisão do problema em dois sistemas através do ponto Pinch, nos quais são realizados reprojetos e/ou sínteses de Redes de Trocadores de Calor (RTC) separadamente, fundamentados em princípios da Termodinâmica. No entanto, por vezes, os cálculos necessários a essa metodologia podem ser demorados e tediosos. Por esta razão, há a necessidade do uso de softwares para efetuar mais rapidamente os cálculos iniciais do método Pinch, facilitando, então, o futuro projeto de redes de trocadores de calor. O objetivo deste trabalho foi criar um programa computacional em linguagem Scilab®, para aplicação dos princípios básicos da análise Pinch. Cinco estudos de caso foram apresentados para ilustrar e testar o desempenho do novo programa. Ademais, são apresentadas algumas das principais propriedades relativas a esta técnica, mostrando-se bastante interessantes e inspiradoras para a realização de novas pesquisas dentro da área. Através deste trabalho, conclui-se que a análise Pinch é uma maneira relativamente simples e eficaz para síntese de RTC, podendo ser utilizada para a resolução de uma vasta gama de problemas. Desta forma, é possível uma recuperação energética aliada à economia de capital, possibilitando um acordo de qualidade entre meio ambiente e lucratividade das indústrias químicas. Ademais, o programa computacional implementado em Scilab® mostrou-se uma ferramenta bastante eficiente para aplicação do método, facilitando o aprendizado da tecnologia Pinch por usuários iniciantes e também sendo útil para projetistas mais experientes, apresentando resultados satisfatórios no que se refere à otimização energética do processo.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufscar.br:ufscar/4109 |
| Date | 25 February 2013 |
| Creators | Resende, Marina Garcia |
| Contributors | Kwong, Wu Hong |
| Publisher | Universidade Federal de São Carlos, Programa de Pós-graduação em Engenharia Química, UFSCar, BR |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFSCAR, instname:Universidade Federal de São Carlos, instacron:UFSCAR |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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