Methodology for cooling water systems design = : Metodologia para projeto de sistemas de água de resfriamento

Sistemas de agua de resfriamento sao o metodo mais comum de rejeicao de calor na industria. Sistemas convencionais de agua de resfriamento recirculante possuem uma rede de trocadores de calor em uma configuracao paralela, demandando grande quantidade de circulacao de agua e torres de resfriamento. Embora a reutilizacao de agua de resfriamento reduza a quantidade de agua que e necessaria no sistema e aumente o desempenho e capacidade da torre de resfriamento, a queda de pressao na rede de trocadores de calor pode aumentar devido ao seu arranjo em serie-paralelo. Este estudo introduz uma metodologia para projetar diferentes sistemas de agua de resfriamento e para analisar os impactos da reutilizacao de agua sobre a queda de pressao na rede de trocadores de calor e sobre a torre de resfriamento. A partir de um modelo de super-estrutura, utiliza-se um algoritmo combinatorial com o auxilio da ferramenta de otimizacao Solver do Microsoft Excel para resolver um problema nao-linear (NLP) de cada estrutura de rede de trocadores de calor. A queda de pressao em redes de trocadores de calor e avaliada por uma metodologia baseada na Teoria dos Grafos e utiliza os algoritmos de ordenacao por topologia e de caminho critico. Utiliza-se o metodo de Merkel para modelar a altura de uma torre de resfriamento e poder avaliar o volume necessario de uma torre de resfriamento para cada rede de trocadores de calor. Um estudo de caso e utilizado para ilustrar cada passo a medida que a metodologia e desenvolvida, buscando prover fundamentos para um estagio conceitual durante o projeto de um sistema de agua de resfriamento. Abstract