确定公用工程夹点温差的新方法

根据损失与温位之间的关系,以损失相等为准则,提出了公用工程夹点温差的确定方法,并得出了计算公用工程夹点温差的公式。分别用单一公用工程夹点温差法和多公用工程夹点温差法对某乙烯装置换热网络公用工程进行了优化。结果表明,采用多公用工程夹点温差法比采用单一公用工程夹点温差法能获得节能效果更优的公用工程换热网络方案,两者的总损失之差为26122.7 kW。     

板式换热器设计计算影响因素

在板式换热器的设计计算中,除了板片及物料特性因素外,换热器允许压降、面积富裕量、污垢热阻以及平均对数温差对计算结果都有不同程度的影响.计算实例的结果表明,合理取值对换热器的优化设计及降低投资费用有一定作用.     

换热器网络最优设计及应用

以石油化工厂环氧丙烷装置换热系统为对象,应用 夹点技术及TI法,形成具有最大能量回收特征的初始网络,并根据能量松驰原理及分枝调 整技术,对初始网络进行调优。应用实例表明,换热器网络的最优设计具有实用性和经济价 值。     

换热器在石化装置中的智能化应用

换热器在运行过程中,易产生结垢、腐蚀、泄漏、振动和性能下降等问题,会影响换热器甚至整个生产装置的效率、安全和可靠性。主要阐述了适用于石化装置中换热器设备状态监测和故障诊断的智能化方法与系统,详细说明了基于MQTT和OPC协议的两种数据采集方法,以及主成分分析(PCA)、有效度-传热单元数法、对数平均温差法三种用于换热器运行状态分析的算法;介绍了三种基于信息技术的换热器智能化运维系统的应用,实现换热器状态的实时监测,故障诊断和性能优化等功能,以满足石化装置长周期运行生产需要。     

公用工程与工艺过程热集成的综合分析方法研究

在单过程能量集成夹点分析的基础上，进一步发展和完善了公用工程系统与过程系统热集成的夹点分析方法，通过构造全局组合曲线及公用工程总组合曲线，直观地反映出全局的用能状况及节能潜力和方向。在全局夹点分析原理的指导下，实现对工艺子系统的用能履行，使工艺子系统、热换网络 和公用工程子系统得到同时优化。与原有单过程夹点分析方法相比，工程应用实例充分表明了全局夹点分析方法的先进性和实用性。     

多股流换热器精确数学控制的反问题算法

在两股流换热器精确数学控制的基础上,提出多股流换热器精确数学控制中的反问题算法,对于其中存在的难以解决的多个待定系数的不适定问题,采用综合法首先将多股流换热器综合成两股流换热器,然后通过对数平均温差法来作为获得辅助流体调节量的反问题算法,最后通过多股流换热器的精确数学控制实验表明,这种控制方法无论从控制精度还是控制速率上都达到了很好的控制效果.     

液相柴油加氢换热网络夹点技术利用

某炼油厂2.0 Mt/a液相柴油加氢装置共设置2台圆筒炉、15台冷换设备和7片空冷器,总换热负荷超过100 MW。介绍了夹点技术在该装置基础设计换热网络上的应用情况,针对原设计换热网络存在问题进行了合理优化,即通过增加1台精制柴油/原料油(Ⅱ)换热器,使精制柴油蒸汽发生器与反应进料加热炉之间形成1条热负荷有效转移路径,从而达到同时减少反应炉热负荷(夹点上方)和低压蒸汽产量(夹点下方)的目的。结果表明:1装置共减少燃料气消耗6 239 t/a,效益超过2×108元/a;2装置生产1.0 MPa低压蒸汽由26.0 t/h降低至14.4 t/h,减少1.0 MPa蒸汽产量11.6 t/h,避免全厂低压蒸汽过剩;3装置换热面积增加742 m2,投资增加(200~300)×104元,投资回收期不足2个月,可行性较好。     

换热网络最优合成研究的进展与展望

综述了换热网络最优合成研究的内容和方法，展望了今后的研究方向。讨论了求解换热网络最小公用工程消耗量的三种方法；比较了求解换热网络的最优窄点温差△Tmin,opt的两种具有代表性的方法；对在给定窄点温差△Tmin条件下换热网络匹配的方法进行了阐述，指出了各自的优缺点；最后指出了以强调交叉学科协同来指导换热网络最优合成的研究，指出了数学规划法和人工智能法交叉协同的研究策略。     

并、逆流间壁换热器冷热流体温度分布方程

建立了一个计算间壁式换热器流体温度分布的模型,得到了8个流体温度分布方程.分析了在逆流和顺流状况下方程的不同形式和局限性,并对一种流体温度不变的状况(例如存在沸腾或冷凝的状况)做了讨论.用这些方程设计换热器可避免对数平均温差带来的不便.这些方程需要的数据比传统的对数平均温差法更少并且不必采用迭代计算,因此节省计算时间.对于结构参数确定的换热器,只要知道了其流体入口温度和流量,就可以计算出流体的出口温度.     

换热网络操作夹点的求解与分析

从操作的角度研究换热网络结构已定或网络正在运行情况下的操作夹点,在验证了管壳式热交换器动态机理模型有效性的基础上,提出基于动态机理模型,应用MATLAB/SIMULINK求解换热网络的最小温差和操作夹点位置,归纳了影响其变化的主要因素。以简单换热网络和现场原油换热网络为例进行验证,深入分析了最小温差的变化趋势。     

基于温差原则的换热网络分步综合策略

在温差原则的基础上,提出了一种换热网络的分步综合策略。采用蒙特卡罗随机抽样技术优化获得换热网络的初始结构,在此初始结构的基础上利用换热网络的温差原则逐步生成新的换热器改变网络结构,每步都结合牛顿法对整个网络进行优化,以此权衡设备投资费用与公用工程费用来获取具有最优年综合费用的换热网络设计结构。两个具体的换热网络算例表明,分步综合策略能够提高换热网络的总换热量,实现能量的综合利用;优化结果与文献值相比,设备投资费用明显减少,从而能获得最优的年综合费用。     

Aspen软件在换热网络能量分析中的应用

针对夹点技术被广泛应用于换热网络设计和实际生产过程中能量分析的情况,利用Aspen软件,提取现场换热网络相关数据,对换热网络进行夹点分析,研究换热网络能量利用的瓶颈,为换热网络的节能改造提供理论基础,通过实例验证了研究结果的有效性。     

多股流板翅式换热器的优化设计

研究了多股流板翅式换热器最优设计的问题,建立了以传热面积为目标函数的优化模型,该模型考虑了局部热负荷平衡的问题,同时针对多股流板翅式换热器的优化设计,对有关相平衡模型,传热模型等进行了分析。实例优化计算结果表明,优化设计可使多股流板翅式换热器在满足给定的约束条件下,节约大量的传热面积。优化模型具有概念明确、方法简单的特点。     

模块化设计及其在板式换热机组设计中的应用

在三维CAD软件日益普及的情况下,模块化设计方法应用越来越广。本文介绍了模块化的概念及进行板式换热机组模块化设计的过程及方法,如建立标准件模块、配套件模块、自制件模块及利用自下而上的设计方法进行板式换热机组总装设计。模块化的设计理念符合装备制造业的发展需要,对其进行推广将对企业产生众多收益。     

通用化设计及其在板式热交换器设计中的应用

在市场竞争日益激烈的情况下,板式热交换器向着高效化、专用化、多元化、装置化发展。如何提高产品质量、降低生产成本、缩短产品交货周期,是板式热交换器生产企业面临的主要困难。通用化设计方法的应用和推广,是解决此困难的重要方法之一。本文介绍了通用化的概念、特点及在板式热交换器产品设计中进行通用化的方法、过程及成果,并提出了产品通用化后企业数据管理模式的构想。     

天然气小压差换热器应用试验技术

大牛地气田集气站中井口压力低于10MPa的气井占总生产井数的79.17%,且全站停用水套炉后生产分离器与旋流分离器的温度差别不大,无法满足低温脱水分离与外输气质的要求.针对这一问题,采取在集气站安装板翅式换热器以及进行小压差外输脱水试验等措施,使换热器设计端面温差达到2～3℃,节流压差达到0.3～0.6MPa,换热效率高于90%,并且旋流分离器温度大大降低,满足了低温分离脱水的要求.     

换热网络优化设计方法及多换热网络能量集成的研究进展

介绍了换热网络优化设计方法和在全厂能量集成基础上发展起来的多装置换热网络能量集成研究的发展现状.对有关研究进行了分类,分别比较了换热网络优化设计方法以及多装置换热网络能量集成的几种方法的优劣,指出今后换热网络优化设计与多装置网络间能量集成的研究重点应放在集成运用人工智能方法、直观分析(研究)法和数学规划法,以发展一套既有理论价值、又有实用意义的系统方法,为指导实际换热网络的设计服务.     

多周期操作工况下无分流换热网络的弹性设计

提出了基于多周期无分流换热网络的超结构形式及弹性设计方法——同步优化方法。首先建立网络多周期操作工况下的超结构模型，然后用遗传算法对上述模型进行求解。该方法能自动地合成多周期操作工况的换热网络最优流程结构。通过某个换热网络的最优合成设计，说明方法的有效性和应用前景。     

管壳式换热器局部性能和总体性能的关系

本文阐述了管壳式换热器中表征整体特性和反映微观行为的各项传热参数之间的关系并对几种典型的结构型式作了分析。这些参数的平均方法和分析对所有管壳式结构具有普遍适用意义。