文档介绍：维普资讯
石油炼制年第卷
换热网络的一种新的自动设计方法
~
,
, 卷盟善王补宣
. 、
,/
【/
摘要本文舟绍了换热嗣络的一种新的自动设计方法和相应的软件· 自动产生年费用最
、换热面积与冷、热流之间的匹配;这样可克服换热
网络的各种分步骤综合方法的哦陷包括夹点技术、双温差法及相关数学规划方法本方法与
、规模小、可算性强、初始化茼易、计算结果可
靠的优点。通过对文献中广泛使用的倒题的检验,结果优于现有的其它方法
主题词:换热器计算机辅助非线性规划数据关联。卞蹲曛闻哜,
靠旷、~
引言迄今为止,作者尚未见到适用于微机的
虽然换热网络综合自年代起就作为同步优化模型,这要求在不损害取得最优解
过程设计综合的一个子问题被受到重视,但的前题下,研制合理规模、并能在合理的时间
至今仍存在着许多尚待研究解决的问题。。。内求解的模型。研制这样的模型和相应的软
分解方法夹点技术、双温差法和数学规划方件。不仅对实际工业应用有重要意义,而且对
法不是同步考虑换热网络的单元数、总的换换热网络与公用工程系统和工艺过程系统的
热面积和能量回收的数量,而是将整体问题联合系统的综合优化具有重要的理论意义和
人为地依次分解为相对独立的几个问题,子实际意义。本文的方法在克服分解方法所固
问题原则上又是相互影响的,各子问题存在有的缺陷和同步优化方法计算时间长、模型
多解,因此各子问题的定义是各种分解方法规模大等有了改进。对换热网络构造了新的
成败的关键。现有分解方法还不能全面反映运转模型,并以逐次二次规划方法求
子问题间的相互关系。即使各子问题的方案解这一非线性规划问题,同步优化影响换热
是最优的,对整体问题的解决也可能偏离最网络费用的几个因素:能量回收量,单元数和
优解甚远。作为换热网络量理想的综合设计传热面积【。通过文献中例题的检验,表明本
或改进的同步优化方法,近年来被重新重视文的结果大多优于其它方法。
和加以研究。耳前已有的具体方法有遗传学换热网络的模拟
算法模拟退火算法、混合整数非线性规划方对于给定Ⅳ股热物流和股冷物流,
法和非线性规划方法。然而,这些方法都它们的热容流率和膜传热系数已知,它们的
仍存在着模型的规模很大,计算时间很长,或供给温度、耳标温度可以是给定的,也可以在
仍需要某种程度的分步骤和网络分解等不一定范围内变化,公用热物流如蒸汽、热油
足等和冷物流如冷却水等的温度可知,某些
· 现在中国科学院工程热物理研究所
维普资讯
第期石油炼制· ·
热物流和冷物流间由于工艺等原因匹配受到公用工程加热,各物流在温区处的温度依靠
限制,可能同时存在其它方面的一些约束。换模型自动建立,这里的温区概念完全不同于
热网络综合的任务就是求解由换热器的固定以往的温区,温区的总数表示完成热回收过
投资和公用工程的消耗所确定的总的年费用程的最大区间数,也就是每一物流最多分Ⅳ
最低的换热网络段,从物理概念和实际的角度可取为冷流总