采用换热器负荷图指导换热网络改造的新方法

发布时间：2021-03-09 15:02

　　目前大部分图形工具仅适用于以节能为目标的换热网络（HEN）设计或者改造。能量回收量的增加往往伴随换热单元数的增多,而换热单元数对设备投资费有较大影响。采用换热器负荷图（HELD）提出一种系统化的换热网络改造新方法。新方法基于夹点分析,在改造区间中选择匹配目标,重新构建改造用HELD,从而简化问题;通过在水平方向上平移热流股曲线实现跨夹点负荷的重新分配,完成节能目标,并结合经验规则,尽可能减少改造后换热网络的换热器数目。以一个工业造纸厂为例,对其进行节能改造方案设计,相较于文献报道结果,得到两个节能目标值相近且换热器改动数目更少的新方案,验证了新方法的有效性。 

【文章来源】：化工学报. 2020,71(03)北大核心

【文章页数】：9 页

【部分图文】：

用HELD表示最大换热负荷准则

用HELD来表示规则2

至此，可将问题简化为一个6流股问题，如图5所示。图5中夹点之上，过程热流股数和过程冷流股数均为0；夹点之下，过程热流股数为2，过程冷流股数为4，根据3.1.2节的可行性准则，需对热流股进行分支或者分段。尝试将EX1连接后再分支，以便满足BB和PV的用热需求，该匹配为夹点匹配，其热容流率：FCPH=255.4>FCPC=62.7+47.1=109.8(kW/℃)，满足3.1.1节的准则。对于连接后EX2的匹配换热有两种可能：一是依据互相匹配的冷、热流股的热容流率接近的原则，将连接后的EX2高温段与冷流股BW匹配，余热直接排放至环境中。改造后的简化HELD如图6所示，最终的网格图见图7，称为方案1。二是将EX2分支以便同时满足BW和HW的用热需求，称为方案2。该改造方案的HELD见图8，改造后的网格图见图9。图4 造纸厂的HELD


本文编号：3073042