Modeling for optimal operation of an industrial cooling system

[Resumen] Este trabajo trata el problema de modelado y distribución óptima de agua en una red de refrigeración asociada a plantas de evaporación. El fin último 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).[Abstract] This work deals with the problem of optimal distribution of cooling water through a network of evaporation plants. The end goal is developing an RTO tool to balance the water usage with the energy consumption in the plants (live steam). The optimization problem uses experimental models to assess the impact of the cooling system operation into the global plants efficiency. An effective modeling methodology for optimization purposes is proposed such that models physical coherence is ensured. Moreover, the tool provides a periodic estimation of the equipment performance degradation due to continuous operation (fouling in tube heat exchangers).Ministerio de Economía y Competitividad; DPI2015-70975-