本文選題：換熱網(wǎng)絡(luò) + 污垢��； 參考：《大連理工大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：換熱器是石化、輕工等過程工業(yè)中經(jīng)常使用的單元設(shè)備。研究表明,結(jié)垢現(xiàn)象廣泛存在于絕大部分換熱設(shè)備中,嚴(yán)重影響換熱器的傳熱性能,定期清洗成為目前解決結(jié)垢問題的主要方式之一。以往關(guān)于換熱器網(wǎng)絡(luò)清洗時序優(yōu)化的研究方法中用于決策的整型變量較多,會導(dǎo)致模型難以求解,針對這點,本文將表達(dá)單個換熱器清洗限度的最大允許污垢熱阻應(yīng)用到換熱器網(wǎng)絡(luò)中,對換熱器網(wǎng)絡(luò)綜合和改造進行了研究。主要內(nèi)容如下：(1)考慮污垢的影響,以流股停工時刻的污垢熱阻值來初步綜合換熱器網(wǎng)絡(luò)。首先基于轉(zhuǎn)運模型法,利用Excel的規(guī)劃求解工具求得最小公用工程費用；然后,將其作為公用工程下限約束增加到分級超結(jié)構(gòu)法中,目標(biāo)是使得網(wǎng)絡(luò)年度總費用最小,利用GAMS軟件中的DICOPT求解器對模型求解。通過兩個算例與文獻方法進行比較,本文方法在求解步驟上更為簡便。(2)在初步綜合的換熱器網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上,考慮污垢熱阻隨時間的增長,并通過清洗去除污垢,進一步提出設(shè)備面積與清洗時序的優(yōu)化方法。采用ε-NTU法對換熱網(wǎng)絡(luò)進行模擬,逐天考察網(wǎng)絡(luò)中各臺換熱器的運行狀態(tài)變化,將單個換熱器清洗的最大污垢熱阻應(yīng)用到換熱器網(wǎng)絡(luò)中表達(dá)換熱器的清洗,采用模擬退火遺傳算法對換熱器網(wǎng)絡(luò)中的過程換熱器面積和清洗的最大允許污垢熱阻進行優(yōu)化,旨在得到年度總費用進一步減少的換熱器網(wǎng)絡(luò)。相對于文獻中劃分時間段的方法,本文所提方法能夠有效地減小問題規(guī)模,降低求解難度,在公用工程的加權(quán)計算上也更為精確。算例證明了本文方法的優(yōu)越性,且設(shè)備面積優(yōu)化與清洗時序的安排進一步減少了網(wǎng)絡(luò)的年度總費用。(3)針對現(xiàn)有換熱器網(wǎng)絡(luò)中各臺換熱器的結(jié)垢程度不同,提出了分流分?jǐn)?shù)和清洗時序優(yōu)化的換熱器網(wǎng)絡(luò)改造方法,旨在減少污垢引起的一定年限內(nèi)網(wǎng)絡(luò)的累計操作費用。該問題涉及分流分?jǐn)?shù)和換熱器網(wǎng)絡(luò)清洗的最大允許污垢熱阻兩組決策變量,采用模擬退火遺傳算法對該混合整數(shù)非線性規(guī)劃問題進行了求解,并通過煉油廠原油預(yù)熱系統(tǒng)的兩個算例,比較了污垢漸近增長的換熱器網(wǎng)絡(luò)、分流分?jǐn)?shù)優(yōu)化的網(wǎng)絡(luò)以及分流分?jǐn)?shù)和清洗時序優(yōu)化的網(wǎng)絡(luò)的累計操作費用。結(jié)果表明定期清洗與分支流率調(diào)節(jié)能進一步地緩解污垢帶來的換熱器網(wǎng)絡(luò)操作費用增加。
[Abstract]:The heat exchanger is a unit equipment used frequently in the process industry such as petrochemical , light industry and so on . The research shows that fouling is widely existed in most heat exchange equipment , which seriously affects the heat transfer performance of the heat exchanger , and the periodic cleaning becomes one of the main ways to solve the scaling problem .
In this paper , a new method of heat exchanger network is proposed , which can reduce the scale of heat exchanger and the maximum allowable fouling thermal resistance in the network of heat exchanger .
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TQ051.5

【參考文獻】

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1 王莉，姚平經(jīng)，，袁一;換熱網(wǎng)絡(luò)的新設(shè)計方法──三溫差法的應(yīng)用研究[J];化學(xué)工程;1995年01期

本文編號：2009319