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换热器网络的两种最优综合方法的比较点击：1988 日期：[ 2014-04-26 22:32:16 ] |
| 摘 要 大型化工生产网络中，由于换热器台数较多，因而热量分配、物流匹配、最少换热器台数的确定等较困难。本文就这几个方面对换热器网络优化中的狭点法和结构优化法进行分析比较。 关键词 换热器 网络 优化 １ 概述 换热器是能量系统中使用最广泛的单元设备之一，在大型化工生产过程中，如何对其网络进行最优设计，成为目前人们普遍关注的问题。早在 ７０年代，许多研究者就对换热器网络的最优综合问题进行了深人的研究，提出了不少综合方法，其中以热熔图算法、根据温一烩图综合的换热器网络、狭点设计法及转运模型的结构优化法最具代表性。 换热器网络的最优化综合就是确定出这样的换热器网络，使它具有最少的设备（换热器， 加热器，冷却器）投资费和操作（公用设施物流等）费用，并满足把每一个过程的物流由初始温度达到指定的目标温度。本文将对换热器网络 的最优综合的狭点设计法及转运模型的结构优化法进行分析比较。 ２ 两种优化方法的基本思路 ２．１ 狭点设计法 狭点设计法是利用换热器网络的温度狭点限制换热器网络可能达到的最大热回收量。它根据对具体问题进行问题表格法找出其狭点，确定出换热器网络中的最小公用设施加热物流和最小公用设施冷却物流及初步确定出每个子区间上的最小热负荷，通过狭点的限制进行物流的匹配，从而确定出换热器网络中的最少换热器台数，达到对该网络的最优化设计。 ２． ２ 转运模型的结构优化法 转运模型的结构优化法是用较小规模的线性规则方法解出换热器网络所需的最小公用设施费用。此方法的关键在于建立一个转运模型通过约束条件的限制求出最小的公用设施物流的费用，继而进行物流匹配，得出最少的换热 器设备数目。 ３ 两种优化方法的比较 与热熔图算法和根据温一烩图对换热器网络进行最优化综合的方法比较，狭点设计法和用转运模型的结构优化法更趋向于进行物流股数多、热容流率相近的网络设计。而在进行网络优化的过程中，主要是对热负荷的计算、冷热物流的匹配原则、最少的换热器个数的计算进行考虑 。 热量的计算 狭点法在对换热器网络的热负荷优化过程中，主要通过问题表格法，对各温度区间内的热负荷进行衡算，求出最小的公用设施费用。 但用狭点法求网络的最优热负荷分配时，存在网络的温度狭点的初步估算问题，因而求出的狭点有可能并不是最终的温度狭点，而必须根据最小温差进行温度狭点的优化。这势必增加设计计算过程的复杂性，尤其在温差不大、温度区间众多的情况下，狭点温度一旦计算错误，将影响后面的冷热物流间的匹配。 |
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