夹点节能及其换热网络综合应用探讨

换热网络的优化设计一直是化工系统工程最活跃的研究领域。阐述了夹点技术工程设计的基本原理、工程要求与热力学分析方法，并对某常减压蒸馏装置换热网络进行优化设计，结果表明换热网络的热回收率得到显著提高，达到较好的节能效果。     

石油二厂北蒸馏原油换热网络优化

利用夹点技术对抚顺石化公司石油二厂北蒸馏车间原油换热网络进行了节能分析及优化设计。该方法的特点是首先确立能量目标，为了满足这一能量 目标建立了夹点匹配的可 行性规则，然后结合一些经验规则进行综合分析及匹配，最后得到投资和能耗操作费用较优的换热网络。新的换热网络同原有的换热网络相比，一个主要优点是省去了原换热网络中 需要加热炉提供的部分热 量， 从而节省大量燃料油。不仅节省了９８ ．３６ ×１０５ ｋ Ｊ／ｈ 的加热负荷，还节省了相同数量的冷却负荷。避免了公用工程的双重浪费。换热器的数目由１６ 个减少为１２ 个。冷却器数目由９ 个减少为３ 个。剩余的热物流一部分作为网络中加热器的热负荷，其余部分全部用来发生低压蒸汽。     

换热网络的动态柔性及其优化

在探讨换热网络可控性和抗干扰能力两方面性能的基础上,提出了换热网络动态柔性的概念,并分析了该性能参数对实际换热网络运行的影响。在此基础上提出了考虑换热网络可控性和运行稳定性的优化设计方法。结果表明,将动态柔性参数引入到换热网络优化设计中,不仅能够兼顾稳态和动态两方面性能,还可得到更适合实际需要的换热网络结构。     

用夹点法合成常减压蒸馏装置的换热网络

采用夹点法对某炼油厂常减压装置的换热网络进行了优化合成，与原换热网络相比，本换热网络的加热炉热负荷大约降低了１２．７％，换热面积增大了７．８％，冷公用工程均用于发生水蒸汽．     

窄点设计法在化工换热网络优化设计中的应用

本文讨论了窄点法在化工换热网络优化设计的步聚,并对网络合成的物流匹配准则,换热网络所需的最少设备数的计算及设备投资和能量回收两者之间的权衡问题都进行了较深入地讨论。最后利用窄点法对石油三厂的北蒸馏换热网络进行了优化设计,计算结果对装置的技术改造,进一步降低能耗具有指导意义。     

吉化炼油厂第二常减压换热网络的优化节能研究

应用换热网络软件包 ,对吉化炼油厂第二常减压换热网络进行了优化节能研究 ,找出了原有换热网络存在的问题 ,通过换热网络的合成、分析、换热器优化设计及流程模拟 ,提出了对原有换热网络优化改进的方案 ,并进行了优化设计 .改进后换热网络的初底油换后温度由原来的 30 2℃提高到 32 2℃ ,2 0 0 0年 5月大检修期间改造开车一次成功 ,2 0 0 0年 6月对装置进行了技术标定 ,其各项指标均达到了设计值 .每年直接节省燃料油 4918吨 ,年节能效益 6 88万元 ,设备投资 15 0万元 ,改造投资回收期 2 .6个月 ,节能效益可观 .     

应用双层混合遗传算法优化大规模换热网络

换热网络综合优化问题是典型的混合整数非线性规划(MINLP)问题,存在局部极值众多的特点,特别是对于大规模换热网络来说,要做到全局寻优,难度极大。混合遗传算法能够对换热网络进行优化,但对大规模的换热网络的优化效率并不高。本文采用先通过混合遗传算法对换热网络进行初步优化,然后划分换热网络为若干换热独立的子网络,对产生的子网络分别进行单性遗传进化。结果表明,该方法对大规模换热网络的优化具有较高的优化效率。     

基于 RBF神经网络的水平光管内R407C流动沸腾换热预测

基于 RBF神经网络建立了水平光管内混合工质 R407C流动沸腾换热的预测模型,以质流密度(G),热通量(q),干度(x),饱和温度(Tsat)和光管内径(D)作为网络输入,流动沸腾换热系数(h)作为网络输出,神经网络模型通过训练学习,对水平光管内 R407C的流动沸腾换热系数进行预测,经实验数据验证,预测结果与实验结果吻合较好,网络预测的平均误差为-0.9%,绝对误差为5.5%,均方根误差为10.9%,并且网络预测结果与四个传统关联式的计算结果相比有了明显的改善.由此说明该模型适用于水平光管内 R407C的流动沸腾换热预测,对采用 R407C制冷系统管式蒸发器的优化设计具有一定的指导意义     

常减压装置灵活加工换热网络的优化设计

针对原油供应情况的不确定性,应用化工过程模拟优化软件和换热网络系统软件,对某常减压装置进行了灵活加工换热网络的优化设计。通过装置的过程模拟、换热网络的合成、分析、模拟及换热器的核算与优化设计等工作,提出了切实可行的研究策略和改造方案。改进后的换热网络对现有换热设备全部利用,只需新增5台换热器,改造工程量小,且提高了装置的灵活加工性,只需经过简单切换即可实现加工高硫高酸重质原油和沙特阿拉伯轻质原油的能力,前者原油换热后温度可达315℃左右,后者原油换热后温度可达300℃左右。     

大型化工换热网络优化分析

利用夹点技术对一个复杂化工换热网络进行了用能诊断,并结合流程模拟技术新设计出一个能量回收量最大的换热网络。在用断开热负荷回路的方法对所得到的新换热网络进行调优时,发现一些热负荷回路出现了与以往夹点技术论述中所没有提及的新特点。用常规的方法对这些特殊的热负荷回路进行断开已不太适应,对此提出了解决的办法,并借助流程模拟技术对此方法进行检验。结果表明,通过调整有关参数消除了新网络在实际运行中可能出现的问题。因此,采用流程模拟技术,可使夹点技术更好地应用于实际的换热网络设计中。     

换热网络分析中非线性规划模型的求解

给出了换热网络分析的非线性规划模型,用复合形与线性规划方法的组合求解,成功地解决了换热网络分析中的非线性规划问题.应用此模型对炼油厂常减压车间换热网络进行优化分析,所得的最佳参数可大大提高换热网络的热回收量.     

在换热网络综合中计算机的应用

根据换热网络的特点，提出了一种利用计算机进行换热器网络调优的方法．用ＦＯＲＴＲＡＮ－７７语言编制了调优软件．该程序的作用是自动识别网络中的基本热负荷回路，然后进行合并、检验，最后断开回路，以减少网络的换热设备数．实例表明该方法具有快速、实用的特点．     

桑塔纳轿车散热水箱管内外传热特性的分析研究

本文对上海桑塔纳轿车用散热水箱的传热性能进行试验，依据实测数据，将管外掠管簇的对流换热系数从传热系中分离出来，并整理成无量纲准则式，为优化设计提供参考依据。此外，对管内外的传热特性，阻力特性进行分析，验证了目前考核散热水箱热性能指标的合理性。     

氨—水朗肯循环的优化设计

对氨－水混合物为工质的地热源动力循环进行了优化设计,介绍了具有最大循环输出功率的换热网络转运模型,优化结果表明,透平排汽的余热回收程度越高,循环输出功率和热效率也越高,同时也表明,采用换热网络转运模型优化后的循环具有最大的循环输出功率和热效率。     

换热器及换热网络优化设计的专家系统

论述了运用所建立的换热器设计的数据库、知识库和推理机所组成的专家系统,为完成一定换热任务而设计最优组合的换热器和换热网络,且使所需换热面积为最小的设计方法。用于炼油厂换热网络技术改造优化设计,实践证明是很有效的。     

换热网络的优化改造及稳定运行控制策略研究

换热网络优化改造属于混合整数非线性规划问题,存在非凸、多极值和离散的特点。应用经典的数学优化方法很难获得全局最优值。本文采用混合遗传算法对换热网络优化改造目标函数进行优化求解,并基于换热网络热负荷平衡原则,在换热网络优化改造的基础上,提出了控制换热网络稳定运行方案,并确定了换热网络稳定运行可调范围。     

基于火积耗散原理的热网加热器优化设计与分析

为使热网加热器具有最优的换热性能,基于粒子群优化算法,以火积耗散数为目标函数,提出热网加热器优化设计的最小火积耗散优化方法.与传统的热网加热器设计计算不同,本文的优化设计不预先设定热网加热器的结构,通过优化确定热网加热器的最佳尺寸,同时,热网加热器优化设计考虑了工质的相变,以潜热修正值对壳侧蒸汽凝结的对流换热系数进行修正.对一热网加热器优化设计结果表明,通过优化设计,热网加热器的效能增加7.8%,同时热网加热器功率消耗下降19.6%,表明当热网加热器的热力性能最优时,其功耗达最小值.     

空调PTC加热器热分析与工艺参数优化

针对空调PTC加热器内部温度分布不均匀、换热性能恶化的问题,对空调PTC加热器整体结构进行热分析,提出解决温度分布不均、换热性能较弱问题的应对方法。通过对加热芯的热分析,确定了PTC片排片与空调PTC加热器内部温度分布的关系,并提出了最优排片模型。通过对散热翅片的热数值计算与仿真计算,确定了散热翅片尺寸与换热性能的关系,并以热阻最小为优化目标,进行了散热翅片的参数优化设计。最后设计实验对优化空调PTC加热器与原有空调PTC加热器进行了比对。结果表明:优化空调PTC加热器热阻比原有空调PTC加热器减小5.62%,换热性能更优。     

催化重整装置换热网络分析与优化

利用夹点技术,通过Aspen energy analyzer,对抚顺石化公司石油三厂催化重整装置中预加氢段和预分馏段的换热网络进行了能量分析,找出了用能瓶颈,并优化设计换热网络。优化后,预加氢和预分馏段的公用工程降低3 757kW,节能23.5%,达到了降低公用工程用量、增加经济效益的目的。     

换热网络系统软件HENS V2.0

<正> HENS换热网络系统软件是青岛化工学院计算机与化工研究所采用数据库、过程模拟、专家系统等现代技术,在微型计算机上开发成功的系统软件。可用于进行换热网络的最优合成,换热网络的分析,换热器的最优设计,换热网络的流程模拟,换热网络的灵敏度分析。HENS在网络最优合成上采用了人工智能法解决了一次实现最优合成的问题;HENS在网络分析上采用了线性规划法,可得出进出换热器的最佳温度,从而使热回收量最大;