综合考虑泵的设备及运行费用的换热网络优化

摘要：

流体流经换热设备产生的压降是影响换热网络综合的重要因素，且压降会对整个换热网络系统的稳态运行造成影响。因此在进行换热网络综合时，泵的设备购置费、运行泵的能耗费用需同换热设备费用和公用工程费用同时进行考虑。本文基于有分流的非等温混合分级换热网络超结构模型，并且去除流股给热系数为常数的假设，将流股的给热系数作为流股流速的函数，以换热网络最低年总费用作为本文数学模型的目标函数，综合考虑泵的设备购置费用和泵运行时的能耗费用，建立了一个换热网络同步综合的MINLP数学模型。采用改进的拟并行的遗传/模拟退火算法对该数学模型进行求解，可获得最优的压降值及最优流股给热系数下的换热网络结构。最后，通过具体的算例证明了模型的有效性和可靠性，达到了既简化换热网络结构又降低了年总费用的目标。

关键词：换热网络、非等温混合、压降、遗传/模拟退火算法、混合整数非线性规划

分类号：TQ028.1(一般性问题)

资助基金：辽宁省科技计划2011224005;国家杰出青年科学基金21125628;中国石油科技创新基金2011D-5006-0401项目。

在线出版日期：2014-03-12（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：599-604