Robust integrated production-maintenance scheduling for an evaporation network

Palacı́n, Carlos; Pitarch, José Luis; Jasch, Christian; Mendez, Carlos Alberto; Prada, César de

doi:10.1016/j.compchemeng.2017.12.005

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“…La eficiencia de las plantas de evaporación depende de diferentes factores: la carga de evaporación (EC), las condiciones de operación (temperatura y caudal del producto), la eficacia del sistema de refrigeración y el grado de ensuciamiento en los diferentes equipos. Para una explicación más detallada de las plantas de evaporación así como de su sistema de control, se remite al lector consultar [7,8].…”

Section: Descripción Del Sistemaunclassified

Modelado para operación óptima de un sistema de refrigeración industrial

Marcos¹,

Pitarch²,

Jasch³

et al. 2020

Actas De Las XXXIX Jornadas De Automática, Badajoz, 5-7 De Septiembre De 2018

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ResumenEste trabajo trata el problema de modelado y distribuciónóptima de agua en una red de refrigeración asociada a plantas de evaporación. El fiń ultimo es desarrollar una herramienta de optimización en tiempo real para balancear el uso de agua con el consumo energético de las plantas (vapor vivo). El problema de optimización incluye modelos experimentales del impacto que tiene la operación del equipo de refrigeración en la eficiencia global de las plantas. Se ha propuesto una metodología eficaz de modelado para optimización, de forma que se asegure la coherencia física de los modelos con el proceso. Además, la herramienta proporciona una estimación periódica de la pérdida de eficiencia en los equipos debido a una operación continuada (ensuciamiento en intercambiadores de calor).Palabras clave: modelado robusto, red de evaporación, distribución de agua, modelos empíricos, RTO. INTRODUCCIÓNEn la industria de procesos existe una cada vez mayor conciencia sobre la necesidad de producir de la forma más eficiente posible. Para ello, en las plantas se ha de tener en cuenta tanto la situación de la producción en tiempo real, como la eficiencia energética y de recursos global. A todo esto hay que añadir la regulación cada vez más restrictiva en materia medioambiental. En consecuencia, para que una empresa se mantenga competitiva en un mercado global, se han de tomar múltiples acciones que conduzcan a un ahorro en el consumo de energía y recursos, entre las cuales se incluye la toma de decisiones de operación en tiempo real [1].Con el objetivo de facilitar la toma de decisiones a los operarios y a los jefes de planta, se les ha de proveer de una herramienta automática que les proporcione dicho conjunto de decisionesóptimas en un breve periodo de tiempo [2,3]. Generalmente, para desarrollar estas herramientas se han de tener en cuenta las características de la planta (desarrollando modelos), la comunicación con los sistemas de control e información de la factoría, y los algoritmos de optimización disponibles.Así pues, en este trabajo se ha desarrollado una herramienta que realiza una optimización en tiempo real (RTO, por sus siglas en inglés) del sistema de refrigeración en una red de evaporadores industriales perteneciente a la empresa Lenzing AG (Austria), referencia mundial en la producción de fibra viscosa textil. El objetivo de esta optimización es distribuir el agua de refrigeración entre los condensadores de las diferentes plantas, de forma que se minimice el coste del consumo de vapor vivo y de la propia agua utilizada (recursos). Dicha optimización se ha programado usando CasADi [4] en MATLAB, y posteriormente se ha vinculado con el sistema de información de la planta [5].La optimización está basada en modelos experimentales obtenidos a partir de diferentes test que se han realizado con el sistema de refrigeración. En concreto se han modelado dos de los aspectos clave que se han de tener en cuenta en el proceso: la temperatura de salida del agua del sistema de refrigeración, puesto que va a parar al río y debid...

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Section: Descripción Del Sistemaunclassified

Modelado para operación óptima de un sistema de refrigeración industrial

Marcos¹,

Pitarch²,

Jasch³

et al. 2020

Actas De Las XXXIX Jornadas De Automática, Badajoz, 5-7 De Septiembre De 2018

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“…Note that the new problem will also work as an RTO tool, which helps the operators and plant managers with the decision making process on how to distribute the hot sources and which heat exchanger should be clean. However, note importantly that this does not address the maintenance scheduling [10], task that still relies only on the plant personnel.…”

Section: Cleaning Policymentioning

confidence: 99%

Real-time optimisation for a heat-recovery section with equipment degradation

Marcos¹,

Pitarch²,

Prada³

2020

XL Jornadas De Automática: Libro De Actas (Ferrol, 4-6 De Septiembre De 2019)

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This work aims to optimise the operation of an industrial heat-recovery section in a fibre-production factory. The section is formed by a network of heat exchangers able to be supplied with different hot sources. The goal is minimising the resource utilisation in real time (the sources usage) while satisfying a set of operational constrains. Hence, problems of economically optimal hot-sources allocation to heat exchangers arise. The problem is formulated and solved via mixed-integer nonlinear programming. Furthermore, concerns about the practical implementation and the degradation of the equipment due to the fouling effect are also taken into account in the optimisation. In this way, the decision-support tool not only provides the optimal allocation, but also suggestions on which heat exchangers are potentially beneficial to be clean.

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“…For a further explanation of the evaporation network and the characteristics of each plant and its control system, the reader is referred to [6], [7].…”

Section: Description Of the Processmentioning

confidence: 99%

Modelling and real-time optimisation of an industrial cooling-water network

Marcos

Pitarch

Prada

et al. 2018

2018 22nd International Conference on System Theory, Control and Computing (ICSTCC)

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This work deals with the problem of distribution of cooling water in an evaporation process. The aim is to develop a Real-Time Optimisation (RTO) tool which improves the resource efficiency by supplying the optimal water distribution within a surface-condensers network for a given production demand. The approach includes experimental models and the automatic update of fouling factor. The problem is formulated and solved via nonlinear programming. Production constraints and concerns about the practical implementation are also taken into account in the design of the RTO tool.

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Robust integrated production-maintenance scheduling for an evaporation network

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Modelado para operación óptima de un sistema de refrigeración industrial

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Real-time optimisation for a heat-recovery section with equipment degradation

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