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1、間歇過(guò)程靈活性高的特點(diǎn)使其能夠更好地適應(yīng)市場(chǎng)變化。隨著人們對(duì)小批量、高附加值化學(xué)品的需求日益增多,間歇化工生產(chǎn)發(fā)展迅猛,在化工過(guò)程中所占的比重已經(jīng)接近一半。但相對(duì)于連續(xù)過(guò)程而言,目前的間歇過(guò)程換熱網(wǎng)絡(luò)綜合研究還非常有限。因此,本文提出了改進(jìn)的時(shí)間平均模型和改進(jìn)的時(shí)間段模型對(duì)間歇過(guò)程換熱網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行綜合,并將兩種改進(jìn)的模型進(jìn)行了對(duì)比和分析。本文研究的主要內(nèi)容包括:
(1)針對(duì)傳統(tǒng)的時(shí)間平均模型中存在公用工程消耗量低,但設(shè)備費(fèi)用較高的
2、問(wèn)題,提出了改進(jìn)的時(shí)間平均模型用以降低設(shè)備費(fèi)用。首先,對(duì)熱儲(chǔ)罐數(shù)目的選擇進(jìn)行研究;然后對(duì)含有熱儲(chǔ)罐的換熱網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化,同時(shí)建立數(shù)學(xué)模型對(duì)熱儲(chǔ)罐內(nèi)介質(zhì)溫度進(jìn)行調(diào)優(yōu)。通過(guò)兩個(gè)算例驗(yàn)證了改進(jìn)的時(shí)間平均模型能夠降低設(shè)備費(fèi)用。
(2)針對(duì)傳統(tǒng)的時(shí)間段模型中時(shí)間間隔的劃分將導(dǎo)致不同間隔間的流股無(wú)法匹配,進(jìn)而產(chǎn)生公用工程用量較高的問(wèn)題,提出了兩種改進(jìn)的時(shí)間段模型用以降低換熱網(wǎng)絡(luò)操作費(fèi)用。第一種改進(jìn)的時(shí)間段模型通過(guò)數(shù)學(xué)迭代和圖解來(lái)確定熱儲(chǔ)
3、罐內(nèi)的介質(zhì)溫度,并將迭代法和圖解法組合用于間歇過(guò)程換熱網(wǎng)絡(luò)綜合,能夠降低綜合過(guò)程的復(fù)雜程度;第二種改進(jìn)的時(shí)間段模型則是在熱級(jí)聯(lián)分析的基礎(chǔ)上,通過(guò)提出兩條規(guī)則,分別獲得夾點(diǎn)上方和下方熱儲(chǔ)罐內(nèi)的介質(zhì)溫度,從而確定相匹配的時(shí)間間隔以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)綜合。實(shí)例計(jì)算的結(jié)果證明兩種改進(jìn)的模型均能有效降低公用工程費(fèi)用。
(3)對(duì)兩種改進(jìn)的模型進(jìn)行對(duì)比和分析。得出改進(jìn)的時(shí)間平均模型能夠有效地回收熱量,但所得的換熱網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性較差。改進(jìn)的時(shí)間段模型考慮時(shí)
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