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题名功热交换网络综合的研究进展
被引量：1
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作者
杨蕊
庄钰
刘琳琳
张磊
都健
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机构
大连理工大学化工学院化工系统工程研究所
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出处
《化工进展》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第6期2550-2558,共9页
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基金
国家自然科学基金(21776035,21576036)
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文摘
功和热是化工工业中使用能源的两种最主要方式,由于流股压力、温度操作需要消耗大量的功热,因此研究功热的协同利用对于提高过程整体能源利用率具有重要的意义。本文首先概述了基于热力学分析的功热交换网络综合的研究情况,以系统[火用]耗最小为目标探讨压缩机、膨胀机优化配置与换热网络用能瓶颈的耦合关系,揭示了功热协同利用的作用机制。然后系统地总结了以年度总费用最小为目标的数学规划模型综合功热交换网络的研究进展,探寻压力操作路径、流股功/热交换匹配、公用工程消耗量及设备投资之间的有效权衡;最后对后续研究进行展望,指出可进一步探究考虑流股冷热性质判定的功热交换网络同步综合、公用工程系统优化与功热交换网络同步设计的耦合等。
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关键词
功交换网络
换热网络
[火用]耗
热力学
经济
综合
优化
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Keywords
work exchange network
heat exchange network
exergy consumption
thermodynamics
economics
synthesis
optimization
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分类号
TQ021.8
[化学工程]
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题名基于分解算法的功热交换网络多目标优化
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作者
林渠成
廖祖维
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机构
浙江理工大学材料科学与工程学院
浙江大学化学工程与生物工程学院
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出处
《化工学报》
EI
CSCD
北大核心
2022年第11期5047-5055,共9页
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基金
国家自然科学基金项目(21822809,21978256)。
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文摘
功热网络设计问题指在流程设计中对变压和换热过程进行耦合优化设计的问题,以此来提高整体系统的能效并降低成本。前人工作中一般采用数学规划法对功热网络建模优化。然而,由于存在变压过程和换热器面积计算的非线性约束,以及换热匹配的二元变量,整体模型往往是一个高度非凸的混合整数非线性规划模型,难以求解。本文提出一种高效的功热网络优化方法。模型中分别用透平压缩机和换热器实现功热网络中轴功和热的交换。求解过程采用分解算法,主问题中用随机算法对关键变量优化,功和热两个子网络问题中用确定性算法求解。目标函数考虑了经济和环境影响。案例测试对比了不同优化目标得到的结果以及多目标Pareto曲线,验证了所提出方法的高效性。
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关键词
功热交换网络
集成
多目标优化
遗传算法
优化设计
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Keywords
work and heat exchange network
integration
multi-objective optimization
genetic algorithm
optimal design
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分类号
TQ021.8
[化学工程]
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