ESTUDIO PARÁMETRICO DE UN EVAPORADOR EN UNA DESALADORA POR MULTIEFECTO

MORENO SOTO, JAVIER ALBERTO

2020

3560902038090

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En este trabajo de título se presentan los resultados obtenidos al estudio de diversas configuraciones para una planta desaladora por multiefectos (MED), simulada numéricamente mediante el sofware Engineering Equation Solver (EES). En primera instancia, se revisa el contexto de la industria desalinizadora y las principales tecnologías involucradas, para posteriormente detallar los aspectos más relevantes en la desalinización térmica por multiefectos. Se examina en profundidad el comportamiento del evaporador, analizando los flujos y fenómenos que se relacionan en su interior, y se obtiene una correlación para calcular su coeficiente global de transferencia de calor, con el objetivo de simplificar las simulaciones numéricas. Con ello, se estudia el funcionamiento de la planta a distintas modificaciones, tales como: variación en la cantidad de efectos, número de evaporadores y su tamaño, cantidad de flujo de alimentación y temperatura de condensado en primer efecto. Mediante la herramienta un certainty propagation del software EES, se realiza un análisis desensibilidad del ±10 %de las variables temperatura y flujo de enfriamiento (relacionadas con el condensador), temperatura salida del condensado en primer efecto y temperatura de alimentación, y se cuantifica sus impactos en el parámetro de rendimiento GOR (Gained Output Ratio) y en la producción de destilado. Finalmente, el modelo desarrollado se adapta a las condiciones correspondientes a la Plataforma Solar de Almería (PSA), y se registran valores obtenidos para cada efectos para la temperatura de salmuera, flujo másico de vapor formado y flujo másico de salmuera. || This work presents the results obtained from the study of multiple configurations for a multieffect desalination plant (MED), numerically simulated using the Engineering Equation Solver (EES) software. In the first part, the context of desalination industry and main technologies involved are reviewed to further detail the most relevant aspects in thermal desalination by multieffects. The behavior of the evaporator is examined in depth, analyzing the flows and phenomena that are related in its interior, and a correlation is obtained to calculate the global heat transfer coefficient, in order to simplify the numerical simulations. Using this correlarion, the operation of the plant isstudied under different conditions, such as: variation in the number of effects, number of evaporators and their size, amount of feed flow and first effect condensate temperature. Using the uncertainty propagation tool of the EES software, a sensitivity analysis of ±10 % was done on variables involving temperature and cooling flow (related to the condenser), first effect condensate outlet temperature and feeding temperature, and its impacts on the GOR (Gained Output Ratio) performance parameter and on distillate production are quantified. Finally, the developed model is adapted to the conditions corresponding to the Almería Solar Platform (PSA), and values obtained for each effect are recorded for the brine temperature, mass flow of vapor formed and mass flow of brine.

EVAPORADORES; DESALINIZACION; ENERGIA RENOVABLE;