Clase 7

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Curso de Postgrado de Actualización

MODELADO, SIMULACIÓN Y SINTESIS DE PROCESOS
S. Benz, A. Santa Cruz, N. Scenna
Centro de Aplicaciones Informáticas en el Modelado de Ingeniería UTN - Facultad Regional Rosario

2008

Biblioteca de Módulos de Equipos en un Simulador Modular Secuencial.
• A través de la simulación de procesos por computadora se resuelven los balances de materia yenergía de una planta dada.
MATERIAS PRIMAS TRANFORMACIONES PRODUCTOS

En un simulador de procesos, con los módulos representativos de los equipos y fisicoquímica asociada a los mismos, se tiende a reproducir la operación real de la planta, la cual genera las transformaciones necesarias para alcanzar el (los) producto (s) deseado (s).

INTRODUCCIÓN A LAS CARACTERÍSTICAS DE UN SIMULADOR MODULARSECUENCIAL
ESTRUCTURA DE UN SIMULADOR MODULAR SECUENCIAL EN ESTADO ESTACIONARIO Para comprender el desempeño de un simulador modular secuencial es necesario estudiar la estructura y la arquitectura del mismo. Básicamente podríamos diferenciar tres funciones o secciones perfectamente diferenciadas:

1. La lógica central o general del simulador. 2. Sección encargada de la estimación de laspropiedades fisicoquímicas.
1. La biblioteca de módulos de equipos: por ejemplo válvulas, intercambiadores, separador flash, bombas, sumadores, divisores, compresores, reactores, columnas de destilación, etc.

Lógica general o central o de administración
Comprende :
La sección de entrada La sección de salida de resultados La lógica general de administración
La lógica general de administración esla que está encargada de administrar los distintos procesos que deben ejecutarse para lograr la simulación de una planta dada.

Lograda la convergencia, procederá a detener el proceso de simulación, almacenar en el lugar correspondiente todos los valores convergidos de las corrientes del proceso, los valores y parámetros internos de los equipos, por ej.: perfiles internos de torres,composiciones, caudales, temperatura y presiones de cada etapa, etc. Si no se lograra convergencia luego de una cantidad de iteraciones previamente estipulada, la lógica central del simulador detendrá el proceso iterativo e informará al usuario, por medio del mensaje de error que corresponda.

En un simulador modular secuencial, se debe almacenar la topología del proceso (DFI), se necesita ejecutaralgoritmos de particionado, rasgado y ordenamiento, para detectar los ciclos, y definir las corrientes iteradoras a los efectos de solicitar al usuario sus valores iniciales. También se debe solicitar al usuario los valores de inicialización para las variables iteradoras en cada equipo de la planta, si no es posible hacerlo automáticamente. En cuanto al sistema de entrada/salida de datos, es una partefundamental de todo simulador de uso general. En efecto, deberá caracterizarse por su flexibilidad y amigabilidad al usuario.

La adecuada selección de las variables especificadas y de los parámetros de funcionamiento para los módulos; sus modos de cálculo y la fisicoquímica correspondiente son los responsables de la convergencia o no del sistema y del tiempo de cómputo total utilizado

Laresponsabilidad de las hipótesis adoptadas, los niveles de cálculo seleccionados, y la interpretación de los resultados, será siempre una tarea exclusiva del operador del simulador, es decir el ingeniero de procesos.

Desarrollo de Módulos Generales para un Simulador Modular.
Esquema de funcionamiento de un módulo generalizado:

Se deben contemlar las posibles variantes o tipos de datos amanipular (corrientes de entrada, salidas, etc.), los grados de libertad o parámetros a especificar en cada equipo, interfaz gráfica, filosofía de cálculo, relación con el sistema general, etc. Interrelación módulo de equipo-base de datos: Estructura general de conexión (intercambio de datos) entre el módulo de simulación (equipo) y el sistema de almacenamiento de datos del simulador (constantes...
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