Impacto ecológico de los intercambiadores de calor de tubo y coraza

• Autores: Maida Bárbara Reyes Rodríguez, Jorge Laureano Moya Rodríguez, Oscar M. Cruz Fonticiella
• Localización: Afinidad: Revista de química teórica y aplicada, ISSN 0001-9704, Vol. 71, Nº. 568, 2014, págs. 279-285
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Impacte ecològic dels intercanviadors de calor de tub i cuirassa
  • Ecological impact of Shell and tube heat exchangers
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  • Texto completo
• Resumen
  • español

    Los intercambiadores de calor del tipo de coraza y tubo constituyen uno de los equipos más importantes en las plantas de procesos químicos. El diseño de los intercambiadores de calor desde el punto de vista termodinámico se basa en dos aspectos fundamentales, el coeficiente global de transferencia de calor y la caída de presión total. En el año 2007 el Científico chino Guo estableció una nueva propiedad termodinámica denominada "Entransía", la cual expresa la capacidad de un cuerpo de transferir calor. Esta propiedad puede caracterizar totalmente la capacidad de transferir calor de un intercambiador de calor de tubo y coraza. A la pérdida de esa capacidad se le denomina "Disipación de Entransía". Para evaluar el impacto ecológico de las máquinas térmicas Angulo-Brown creó en el año 1991 la llamada función ecológica. En el presente trabajo se combina la disipación de entransía con la función ecológica y se crea una nueva expresión para evaluar el impacto ambiental de los intercambiadores de calor. Se rea liza además la optimización muticriterial de los intercambiadores de calor de tubo y coraza desde el punto de vista de las irreversibilidades. Son utilizadas como funciones objetivo la función ecológica y el costo. Para resolver el problema de optimización multicriterial se utiliza el método de los Algoritmos Genéticos.

  • català

    Els intercanviadors de calor del tipus de cuirassa i tub constitueixen un dels equips més importants en les plan-tes de processos químics. El disseny dels bescanviadors de calor des del punt de vista termodinàmic es basa en dos aspectes fonamentals, el coeficient global de transferència de calor i la caiguda de pressió total. L’any 2007 el Científic xinès Guo va establir una nova propietat termodinàmica anomenada Entransia, la qual expressa la capacitat d’un cos de transferir calor. Aquesta propietat pot caracteritzar totalment la capacitat de transferir calor d’un intercanviador de calor de tub i cuirassa. A la pèr-dua d’aquesta capacitat se li denomina “Dissipació d’Entransia”. Per avaluar l’impacte ecològic de les màquines tèrmiques Angulo-Brown va crear l’any 1991 l’anomenada funció ecològica. En el present treball es combina la dissipació de entransia amb la funció ecològica i es crea una nova expressió per avaluar l’impacte ambiental dels intercanviadors de calor. Es realitza a més l’optimització multicriterial dels intercanviadors de calor de tub i cuirassa des del punt de vista de les irreversibilitats. S’utilitzen com a funcions objectiu la funció ecològica i el cost. Per resoldre el problema d’optimització multicriterial s’utilitza el mètode dels Algoritmes Genètics.

  • English

    Shell and tube heat exchangers are one of the most im-portant equipment in chemical processes plants. The heat exchanger design from the thermodynamic point of view is based on two fundamental aspects, the global heat transference coefficient and the pressure drop. In 2007 the Chinese Scientist Guo settled a new thermodynamic property denominated “Entransy”, which expresses the capacity of a body to transfer heat. This property can totally characterize the capacity to transfer heat of a shell and tube heat exchange. The loss of this capacity is denominated “Entransy Dissipation”. For evaluating the ecological im-pact of thermal machines, Angulo-Brown created in 1991 the “ecological function”. In this paper the “entransy dis-sipation” and the ecological function were combined and a new expression for evaluating the ecological impact of shell and tube heat exchangers was created. A multi-objective optimization of shell and tube heat exchangers taking into account irreversibilities is also realized. The ecological function and the cost were used as objective functions. For solving the of multi-objective optimization problem the method of the Genetic Algorithms is used.