Desarrollo de una herramienta computacional para el dimensionamiento de gasoductos y redes de distribución de gas

El presente estudio muestra el desarrollo de un modelo de balance de nodos solucionado por teoría linear que permite la simulación de redes de transporte y distribución de gas en estado estacionario considerando régimen isotérmico, este modelo incluye el cálculo de propiedades del gas, pérdidas de p...

Full description

Autores:
López Forero, Germán Joaquín
Tipo de recurso:
Fecha de publicación:
2014
Institución:
Universidad Nacional de Colombia
Repositorio:
Universidad Nacional de Colombia
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:repositorio.unal.edu.co:unal/51966
Acceso en línea:
https://repositorio.unal.edu.co/handle/unal/51966
http://bdigital.unal.edu.co/46207/
Palabra clave:
35 Administración pública y ciencia militar / Public administration and military science
51 Matemáticas / Mathematics
62 Ingeniería y operaciones afines / Engineering
66 Ingeniería química y Tecnologías relacionadas/ Chemical engineering
Red de gas
Balance de nodos
Teoría linear
Simulación
Optimización
Algoritmo evolutivo
Nodal balance
Liner theory
Simulation
Optimization
Evolutionary algorithm
Rights
openAccess
License
Atribución-NoComercial 4.0 Internacional
Description
Summary:El presente estudio muestra el desarrollo de un modelo de balance de nodos solucionado por teoría linear que permite la simulación de redes de transporte y distribución de gas en estado estacionario considerando régimen isotérmico, este modelo incluye el cálculo de propiedades del gas, pérdidas de presión en accesorios por el método de las tres K, pérdidas de cabeza por válvulas de seguridad y válvulas de control y la curva característica de un equipo de compresión cuando es requerido. Adicionalmente, un modelo de optimización es implementado, el cual utiliza un algoritmo de tipo evolutivo que permite hallar la combinación de diámetros de tubería, válvulas y compresores (en caso que estén presentes en la red) que minimiza el valor de una función objetivo de costo anualizado que tiene en cuenta costos de capital y costos operativos de la red. Posteriormente, los dos modelos implementados se utilizan para desarrollar una herramienta computacional que permite tanto el modelado de redes de gas como la minimización de los costos asociados a la construcción y operación de estas. Finalmente, se resuelven ejemplos de redes estudiadas en la literatura y diseñadas a nivel industrial obteniéndose resultados satisfactorios al aplicar los modelos desarrollados.