محاسبات تحلیل پینچ برای انتگراسیون حرارتی با استفاده از نرم افزار MATLAB

چکیده

تحلیل پینچ به عنوان ابزاری توانا برای هدف گذاری و سنتز شبکه‌های تبادل حرارتی و جرمی  به کار برده می‌شود. علی‌رغم برخورداری از مفهومی ساده، این آنالیز برای اجرا، عملیات پیچیده و پرحجمی را دارا می‌باشد. این موضوع ضرورت ایجاد نرم‌افزاری را برای آنالیز پینچ بیش از پیش آشکار می کند. بدین ترتیب پس از گذشت مدتی کوتاه از پیدایش آنالیز پینچ، شرکتهای بزرگ نرم افزاری با استفاده از زبانهای برنامه‌نویسی بصری و پیشرفته، نرم‌افزارهای توانا و گرانقیمتی را به بازار عرضه کردند.باتوجه به تعریف اکثر توابع ریاضیاتی در نرم‌افزار MATLAB و با توجه به سهولت برنامه نویسی در محیط آن، امروزه این نرم افزار در بیشتر علوم مهندسی کاربردی وسیع پیدا کرده است. بنابراین با نگارش برنامه عملیات تحلیل پینچ در محیط ویرایشگر MATLAB، قادر به یافتن حداقل یوتیلیتی‌های درخواستی، سطح بهینه شبکه، حداقل هزینه کلی سالیانه،‌ اتصالات مناسب و حداقل اختلاف دمای بهینه شبکه، در کمترین زمان خواهیم بود. در صورتی که محدودیت های موجود در تحلیل پینچ، در این برنامه لحاظ شود جوابهای حاصل از آن با نرم افزارهای موجود در این زمینه رقابت خواهد کرد. در این مقاله با استفاده از جریانهای واحد آروماتیک توانایی ‌های این برنامه ارائه شده، به طوری که نتایج حاصله از آن با خروجی نرم افزار SuperTargetTM منطبق خواهد شد.

عنوان مقاله [English]

Pinch Analysis Calculations for Heat Integration Using MATLAB Software

چکیده [English]

Pinch Analysis (PA) is used as a powerful tool for targeting and synthesis of heat and mass exchange networks. PA for solving includes extended and complex operation although having a simple concept. According to this matter, need for creating a PA software is clear hence famous an American and European cooperation introduce extensive and powerful software by applying advanced programming language and visual software after a just short period of time, since PA was known. According to this matter that MATLAB software includes most of mathematical function and have an easy programming interface, this software know a days, is widely used by most of engineering and science field. Consequently, by editing the PA operation in MATLAB editor interface, minimum energy requir, optimum network area, optimum minimum temperature difference and total annual cost in the minimum short time will be reached. The result record can compete with the existing softwares. In the paper, the program ability by means of aromatic stream will be presented

[1] Linnhoff, B., “Pinch analysis – A state of art overview”, Trans, IChemE, Vol. 71, Part     A5, PP.503-522,         1993.

]2[ جباریه، ع.، “مرجع کامل MATLAB” ، انتشارات ارس رایانه، تهران، 1377.

]3[ عمیدپور، م. و گوگل، م.، “تکنولوژی پینچ – بهینه سازی انرژی”، انتشارات نشر جهاد، تهران، 1380 .

[4] Linnhoff, B. and Ahmad, S., “Cost Optimum heat exchanger networks” Computers Chem. Eng., Vol.14,              PP.729, 1990.

[5] Polley, G.T., Panjeh Shahi, M.H. and Jegede, F.O., “Pressure drop consideration in the  retrofit of heat                 exchanger networks” Trans. IChemE, Vol.68,Part.A, 1990.