Optimización del diseño térmico e hidráulico de un intercambiador de calor del tipo tubos y coraza

Abstract

Los intercambiadores de calor del tipo tubos y coraza de los equipos encargados de llevar a cabo la transferencia de calor en la industrian constituyen los más ampliamente usados. En este trabajo se traza como objetivo fundamental implementar una optimización del diseño térmico e hidráulico para las condiciones de operación de la instalación. El presente trabajo consta de tres capítulos, en el primero se hace una búsqueda bibliográfica donde se clasifican de forma muy general los intercambiadores de calor, se describen los procedimientos termodinámicos y la metodología de diseño empleada para su construcción. En el segundo capítulo se argumenta la selección de una herramienta de inteligencia artificial para realizar una optimización operacional, se definen los principios básicos de la entransía y la disipación de entransía. Se define una función objetivo para la disipación de entransía, tomando que uno de los fluidos cambia de fase, se selecciona una segunda función objetivo que tendrá en cuenta los costos del futuro diseño. Por último se realiza una optimización operacional multiobjetivo para una carga térmica fija y se hace un análisis de los resultados donde se seleccionan los parámetros de diseño.

The heat exchangers of type tubes and shell of teams entrusted to accomplishing the transference of heat in the instruct, they are the most used. In this work it istraced as fundamental objective to implement an optimization of the thermal and hydraulic design for the conditions of operation of the installation. The present work have three chapters, in first surrender I did a bibliographic search where the heat exchangers classify of general form The heat exchangers, beside There is a description about The thermodynamic procedures and the designing methodology used for their construction. In the second chapter argue the selection of a tool of artificial intelligence for accomplish an operational optimization, besides defined the basic principles of the entransy and entransy's dissipation, It defined an objective function for entransy's dissipation, taking that one of the fluids changes of phase Selecting a second objective function it will have in account the future design’s cost. Finally we need to do a multi-objective operational optimization for a thermic fixed load and beside we do an analysis becomes where they select the designing parameters.