以综合费用最小为目标的无分流换热网络综合

提出峰谷轮换法对以综合费用最小为目标的无分流换热网络进行综合优化,该方法首先对目标函数极小化得到一个局部极小值及相应的结构,然后以该结构为初始结构极大化目标函数得到局部极大值及相应结构,极小化和极大化过程沿着一定路径无折回地交替进行,跳出局部极小值点,寻找更优的换热网络结构,直至最优结构.采用2个典型算例对该方法的可行...     

用微元分析法导出换热器表面的最佳匹配规律

对换热器传热方程和投资费用方程进行微元分析，以传热量不变下投资费用最小为目标函数，导出各种给定条件下的两侧换热面的最佳匹配关系。该关系式揭示了投资费用和换热性能对换热表面匹配的综合影响，从而避免了换热器设计中换热表面选择的盲目性。     

换热网络综合的广义析取规划模型及求解方法

提出了针对通用换热网络综合(HENS)的广义析取规划(GDP)模型。广义析取规划模型通过引入逻辑变量代替0-1整形变量,使用析取式实现约束的分支选择。相比于传统MINLP模型,换热网络综合的广义析取模型具有以下优点:(1)条件建模的直观性;(2)通过对约束的动态选择,在减少冗余约束的同时更消去了不存在单元所带来的非线性费用计算模块,从而大大降低NLP子问题的求解复杂度,使求解更简单。另外,提出了一种混杂算法用来求解换热网络算例的广义析取规划模型。在外层使用启发式算法搜索最优结构,在内层调用确定型算法求解非线性规划子问题。结果表明,GDP模型无论在简洁性还是易求解性上都优于传统MINLP模型,可以有效地求解通用换热网络的综合问题。     

换热器两侧换热过程的性能最佳匹配

从换热器的基本传热方程和投资费用方程出发，导出了以单位温差下传热热流量为最大条件下的换顺两侧的最佳性能价格匹配的关系式，即最佳投资分配、最佳面积分配及最佳热阻分配的平方根规律。从中表明，由于受投资费用影响换热器两 最佳换热性能匹配并不是等值匹配，而是决定则的性能价格比的幽会的平方根值。该规律能避免换热器时确定换热面积的盲目性，对换热器的优化设计具有指导意义。     

用遗传算法进行多流股换热器网络综合的研究

建立了多流股换热器网络综合数学模型，该模型改进了文献中等温混合的不合理假设。多流股换热器网络综合问题本质上是一个混合整数非线性规划问题(MINLP)，这类问题的非凸非线性的特性使得目标函数存在多个局部最优解。传统的基于梯度的搜索方法在处理这类问题时由于计算规模庞大且极易陷于局部最优解而不再适用，而遗传算法却为解决这类问题提供了很有希望的一个方向。因而对遗传算法求解多流股换热器网络综合问题进行了研究，提出了可以自动产生可行的多流股换热器网络的方法策略，最后通过两个例题说明所提方法是可行的。     

新型强化换热方法的换热性能研究

通过分析设置翼涡发生器、扰流柱 ,采用多头螺旋槽管等几种新型强化换热方法的换热性能 ,得出不同涡发生器强化换热程度不同及换热增强与压力损失的最佳强化效果有别。并指出大容量设备即紧凑式换热器的研究为强化换热、节能降耗提供了可能 ,发展前景广阔。     

新型强化换热方法的换热性能研究

通过分析设置翼涡发生器、扰流柱，采用多头螺旋槽管等几种新型强化换热方法的换热性能，得出不同涡发生器强化换热程度不同及换热增强与压力损失的最佳强化效果有别。并指出大容量设备即紧凑式换热器的研究为强化换热、节能降耗提供了可能，发展前景广阔。     

近代烃类转化用换热转化器的开发与应用

汇集国内外开发的新型换热转化器（亦称转化炉）的设计形式和结构特征，可供老厂节气节能挖潜技术改造或新建优选和参考。     

分离式热管管内凝结换热的研究

在1:1模型上对分离式热管管内换热特性及不凝结气体扩散规律和对凝结换热的影响进行了试验,得出分离式热管换热器有一最佳充液率,其值为40%左右,凝结换热系数随着蒸汽压力的增加略有降低,在本实验的压力范围内,降低了9.3%。不凝结气体对分离式热管的凝结换热仅影响冷凝段下部一小部分,通过排气阀排出不凝性气体可有效地改善冷凝段下部的凝结换热,随着压力的增加不凝结气体对分离式热管冷凝段的影响减小。     

多周期操作工况下换热网络的弹性设计

提出了基于专家系统的多周期换热网络的超结构形式及弹性设计方法。首先通过专家系统确定各周期操作工况下物流的分流及匹配禁止情况,在此基础上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;最后用分解协调法对网络结构和匹配单元同时进行优化。该方法不仅能自动地合成多周期操作工况的换热网络最优流程结构,而且能同时满足网络在各操作工况下的各种工艺限制条件。最后,通过某个换热网络的最优合成设计,说明本方法的有效性和应用前景。     

板式热交换器热混合设计研究

影响板式热交换器传热性能的主要因素有传热系数K、对数平均温差Δtm、介质的压力降ΔP以及板片的承压能力等。研究了在两个恒定的板间流速下,对高NTU、中NTU和低NTU通道三种板片结构进行组合并进行热工性能试验。研究软板的数量对板式热交换器的压力降ΔP及传热系数K的影响得到有助于热交换量—流量—允许压降完全匹配的板片组合形式。     

过程工业换热网络合成研究进展

阐述了过程工业换热网络优化设计的基本方法,分别指出了夹点技术、数学规划法和人工智能法的基本原理、优缺点、应用领域及国内外的发展状况,并对其做了展望,指出需要更接近于工程实际的考虑.     

换热器网络灵敏度研究

换热器网络灵敏度是指网络运行参数改变而引起网络各点温度的变化。基于换热器网络固有的线性性质消除矩阵逆的重复运算，导出有效的计算方法，得到整个网络的灵敏度信息，并以具体例子说明该方法的计算潜力，表明在参数变化较大以及参数同时发生变化时该方法也能应用。     

洗化厂换热网络优化

对某洗涤剂化工厂脱氢Ⅰ装置换热网络利用夹点方法进行了节能分析及优化设计。新的换热网络较原换热网络减少原换热网络中需热负荷和冷却负荷。避免了公用工程的双重浪费,达到降低操作费用的目的。     

基于努赛尔方程的逆流管式换热器的性能研究

以努赛尔方程为基础建立数学模型,计算逆流管式换热器的总换热系数U、局部换热系数h,以及换热温差ΔT,并将理论计算结果与实验结果进行比较分析,表明该数学模型是合适的,为数学模拟逆流管式换热器提供了可行的方案。     

浅析换热器制造与成本

通过对目前换热器制造行业分析,发展集中度低、创新和研发能力低、制造技术水平低是目前换热器行业主要发展特点。其利润受到劳动力成本、生产成本及行业相互竞争制约。国家加大对换热器行业技术研究投入及相关政策支持,企业提升创新体系建设、加强创新和研发资金投入和人才技术的开发、积极参与国际标准制订是提升换热器制造行业水平的有效途径。     

基于温度和热容流率同时变化的有分流换热网络弹性设计的研究

A new superstructure model of heat exchanger networks (HEN) with stream splits based on rangers of streams supply temperatures and heat capacity flow rates is presented. The simultaneous optimal mathematical model of flexible HEN synthesis is established too. Firstly, the streams with rangers of supply temperatures and/or the streams with the rangers of heat capacity flow rates are pretreated; Secondly, several rules are proposed to establish the superstructure model of HEN with splits and the simultaneous optimal mathematical model of flexible HEN; Thirdly, the improving genetic algorithm is applied to solve the mathematical model established at the second step effectively, and the original optimal structure of HEN based on the maximum operation limiting condition can be obtained easily; Finally, the rules of heat exchange unit merged and the heat load of heat exchanger relaxed are presented, the flexible configuration of HEN satisfied the operation condition between the upper and down bounds of supply temperature and heat capacity flow rates can be obtained based on the original optimal structure of HEN by means of these rules. A case study demonstrates the method presented in this paper is effective     

基于动态机理模型的换热网络弹性分析方法

提出状态空间离散化的思想,建立换热器的动态机理模型,然后通过Simulink模块化连接的方法,对换热网络进行弹性分析。这种方案不但能充分考虑各换热器的面积、结构和位置,而且能准确反映各物流的流量、温度分别变化和同时变化时各换热器出口温度随时间的变化趋势和平稳后的温度,还提高了弹性分析准确度和解决了装置中存在控制器的问题。该方法采用模块化连接,应用和调整方便。