基于流股有效溫位的大規(guī)模多流股換熱器網(wǎng)絡(luò)綜合.pdf

1、與雙流股換熱器相比，多流股換熱器以其高效率、結(jié)構(gòu)緊湊及投資低在氣體加工和石油化工等過程工業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用。但是以往人們把大部分精力用于傳統(tǒng)的雙流股換熱器網(wǎng)絡(luò)綜合的研究，而有關(guān)多流股換熱器網(wǎng)絡(luò)綜合問題的研究目前仍然很有限，尤其是對于工業(yè)大規(guī)模多流股換熱器網(wǎng)絡(luò)。本文在德國科學(xué)研究會項目(DFG)的資助下進行了多流股換熱器網(wǎng)絡(luò)綜合方法的研究，主要的進展有以下幾個方面： 1)提出了產(chǎn)生初始的近優(yōu)可行解的有效方法?；趥鳠徇^程等有效能損

2、失分布原則的熱力學(xué)原理提出了一種新的確定流股傳熱溫差貢獻值的方法，從而確定流股的虛擬溫度—有效溫位，在溫-焓(T-H)圖上構(gòu)造組合曲線，在分割的焓間隔內(nèi)進行流股垂直匹配，能夠得到合理的網(wǎng)絡(luò)，原則上實現(xiàn)了有效溫位的流股逆流換熱，能以很高的概率獲得熱力學(xué)和經(jīng)濟上近優(yōu)的網(wǎng)絡(luò)作為初始可行解和進化過程中的逐次優(yōu)化解。 2)建立了一個新的有效的多流股換熱器網(wǎng)絡(luò)綜合數(shù)學(xué)模型?；诹鞴捎行匚缓驮赥-H圖上的垂直匹配法，建立了多流股換熱器網(wǎng)絡(luò)綜

3、合NLP數(shù)學(xué)模型。該模型以流股的傳熱溫差貢獻值為網(wǎng)絡(luò)綜合的決策變量，明顯地降低了問題的維數(shù)，而且不含有0-1變量，采用T-H圖上的垂直匹配法解決了復(fù)雜的約束問題，進化過程中的解均可行，這一新的換熱網(wǎng)絡(luò)綜合模型顯著地降低了求解大規(guī)模多流股換熱器網(wǎng)絡(luò)綜合的復(fù)雜性。而且此模型也可以用于求解具有不同傳熱膜系數(shù)和不同換熱器材質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)。 3)大規(guī)模多流股換熱器網(wǎng)絡(luò)綜合問題的求解。提出了多流股換熱器網(wǎng)絡(luò)初始近優(yōu)可行解的產(chǎn)生方法，設(shè)計了用于多流