多股流换热器精确数学控制下的运行优化

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7. 多股流换热器设计和运行研究解析

7. 多股流换热器设计和运行研究解析

2. 温差均匀性因子的提出与讨论
1) 两股流换热器的温差均匀性因子
K
2
(△T
i 1 j 1
K
K
i, j
)
2
△T
i 1 j 1
K
K
i, j
2) 多股流换热器的温差均匀性因子
multi
(n 1) K [(i 1, j ) (i, j )]2
i 1 j 1 n 1 K
可明显地看出第8、9两种排列的过剩热负荷偏离零最小,两平衡点之间的距离也小, 符合通道排列要求的原则,即平衡单元要尽可能小,属于最好的排列。第5、6两种 排列的过剩热负荷偏离零最多,两平衡点之间的距离最大,属于最差的排列,不符 合通道排列的原则。
多股流换热器的温差均匀性优化原则:
在多股流换热器中,温差均匀性因子越小,换 热流体间温差越均匀,其换热性能越好,不可 逆损失越小。
40000 30000 20000 10000 0 -10000 0 -20000 -30000 -40000
1 5 9
2 6 10
3 7 11
4 8
1.24 1.157 1.184 1.149 1.623 1.454 1.288 1.02 1.055 1.364 1.406
1
2
3
4
5
6
过剩热负荷与通道排列关系图
320
图 2.13 第 3 种排列的流体温度
6 5
图 2.14 第 10 种排列的流体温度
6 5 4 3 2 1 0 280 290 300 310 流体温度(K) 320
通道数
3 2 1 0 280 290 300 310 流体温度(K) 320

多股流换热器网络及其衍生网络法综合优化课件

多股流换热器网络及其衍生网络法综合优化课件

01
多股流换热器网络 及其衍生网络法综
合优化方法
优化目标确定
01
02
03
最小化换热成本
通过优化换热器网络,降 低换热过程中的能量消耗 和成本。
提高换热效率
优化换热器网络布局和操 作参数,提高换热效率, 减少热量损失。
降低环境污染
在满足工艺要求的前提下, 尽量减少换热过程中的能 源消耗和污染物排放。
优化方法选择
数学规划法
通过建立数学模型,将换热器网络的优化问题转化为数学问题, 利用数学方法求解最优解。
遗传算法
模拟生物进化过程中的遗传机制,通过自然选择和遗传变异等操 作,寻找最优解。
人工智能算法
利用神经网络、深度学习等算法,对大量数据进行训练和学习, 寻找最优解。
优化过程实施
建立数学模型
根据工艺要求和换热器网络实际情况,建立数学 模型,包括目标函数、约束条件等。
01
衍生网络法基础
衍生网络法定义
衍生网络法是一种基于数学和计算机科学的优化方法,用于解决多目标、多约束 的复杂系统优化问题。
它通过构建一个或多个衍生网络来描述和解决优化问题,利用网络拓扑结构和节 点间的关联关系来寻找最优解。
衍生网络法原理
衍生网络法的基本原理是将问题转化为网络流问题,通过构 建适当的衍生网络,利用网络流算法寻找满足所有约束条件 的最优解。
研究现状
目前,多股流换热器网络优化研 究已经取得了一定的进展,但仍 存在一些问题需要进一步探讨。
现有的研究方法大多基于经验或 半经验模型,缺乏系统性和理论 性,难以满足实际生产的需求。
针对多股流换热器网络的综合优 化问题,需要进一步研究更加科
学、系统的优化方法和技术。

多股流换热器自动最优控制过程的模拟

多股流换热器自动最优控制过程的模拟

多股流换热器自动最优控制过程的模拟
李科群;罗行;马虎根
【期刊名称】《动力工程学报》
【年(卷),期】2006(026)004
【摘要】为了模拟多股流换热器自动控制过程,应用特别适用于"多输入-多输出"系统的状态空间方法.该方法的调节依据是状态参数的反馈,状态参数不仅包括输出参数,还包括输出参数变化的速度和加速度及高阶导数等.利用实验所得的动态特性,导出了多股流换热器的状态方程和输出方程,并用动态规划方法对其自动最优控制过程进行了模拟.给出了一个四股流换热器自动最优控制过程模拟实例.结果表明:状态空间方法和动态规划方法可有效地应用于多股流换热器的最优反馈控制设计.【总页数】4页(P495-498)
【作者】李科群;罗行;马虎根
【作者单位】上海理工大学,动力工程学院,上海,200093;上海理工大学,动力工程学院,上海,200093;上海理工大学,动力工程学院,上海,200093
【正文语种】中文
【中图分类】TM621.4;TP272
【相关文献】
1.管壳式换热器数值模拟与斜向流换热器研究 [J], 付小亮;张伟
2.基于多点耦合的低温多股流换热过程动态模拟 [J], 张镨;周理;郭开华;陈正华;王伟杰
3.多股流绕管式换热器的管束排布及传热计算 [J], 欧阳新萍; 秦洁; 薛林锋; 白桦; 夏荣鑫; 赵加普; 李思思
4.低温多股流板翅式换热器设计优化方法研究进展 [J], 王哲;韩凤翚;纪玉龙;李文华;厉彦忠
5.多股流换热器动态过程场协同分析 [J], 张勤;李志信;梁新刚
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集中供热系统中换热站运行的优化措施探索

集中供热系统中换热站运行的优化措施探索

集中供热系统中换热站运行的优化措施探索目前,我国在集中供热系统中换热站运行的优化措施方面已经取得了一些成果,但在实际应用中还存在一些问题和挑战。

本文将就集中供热系统中换热站运行的优化措施进行探索,希望对相关领域的研究和应用能够有所助益。

一、换热站运行的优化目标优化换热站的运行,需要明确其优化目标。

一般来说,优化换热站的运行应该以提高供热系统的热效率为核心,同时兼顾能源节约、环保和安全性。

具体而言,可以从以下几个方面来设定换热站运行的优化目标:1. 提高热效率:通过优化换热站的运行参数和控制策略,提高供热系统的热效率,减少能源消耗,降低生产成本。

2. 保证供热质量:确保供热水温度和压力稳定,保证用户的供热质量,提升用户满意度。

3. 减少环境污染:通过减少燃料的使用和排放,减少供热系统对环境的影响,降低碳排放量。

4. 提高设备安全性:通过优化运行策略,减少设备的运行故障,延长设备的使用寿命,提高安全性和可靠性。

为了实现上述的优化目标,需要对换热站的运行进行有效的优化措施。

下面将从运行参数优化、控制策略优化和设备管理维护等方面进行探讨。

1. 运行参数优化换热站的运行参数包括供热水温度、供热水压力、回水温度、热负荷等。

通过优化这些运行参数,可以有效提高供热系统的热效率,降低能源消耗。

具体而言,可以采用以下一些优化措施:(1)控制供热水温度:根据实际的供热需求和环境温度,合理调节供热水温度,避免过高或过低的温度造成能源的浪费。

(2)控制供热水压力:通过合理的调节阀门开启度和泵的运行参数,控制供热水的压力,提高供热系统的运行效率。

(3)控制回水温度:通过采用回水预热和回水混合等措施,控制回水温度,减少能源的浪费,提高设备的热效率。

2. 控制策略优化(1)采用变频调速技术:通过采用变频调速技术,控制泵和风机的转速,根据实际的供热需求调节设备的运行状态,减少能源的浪费。

(2)优化控制逻辑:通过优化控制逻辑,对设备的启停、调节和故障处理等过程进行精确控制,提高设备的运行效率。

多股流换热器动态特性及控制研究

多股流换热器动态特性及控制研究

目标流体B温度从35℃变化至45℃,流体 出口温度响应曲线
影响换热器动态特性的因素
翅片横向导热的影响
1.0
Ntu=0.1
0.8
Ntu=0.3
0.6
T
h,out
0.4
Ntu=1
Bio=16 Bio=9
0.2
Ntu=5
Bio=4
Bio=1
0.0
Bio=0.04
0
1
2
3
4
5
t
换热器的大部分运行工况下(Ntu在3左右),对于大部分换热器的结构尺寸(Bi数不超过9), 不考虑翅片的横向导热热阻带来的误差小于6%
dΘ~ AΘ~ BT* dx
Θ~ ~1,~2,,~M T
边界条件经过拉氏变换后为:
Θ~x

~ G
Θ~

G~ Θ~x


1
T*
x


G~
T*

G~ T*
x
s
Θ~

G~ Θ~

~ G
Θ~x

1
T*

G~ T*
k 1
i 1
多通道换热器稳态特性的解析解
W
* i
d ti* dx

Mw
U
* ij
j 1
tw* ,j
ti*
M
0
U
* ij
ti*

tw,
* j
i 1
稳态解
dT* A*T* dx
T* H*e*x D*
多通道换热器动态特性的解析解
入口温度扰动的线性模型
i

集中供热系统中换热站运行的优化措施探索

集中供热系统中换热站运行的优化措施探索

集中供热系统中换热站运行的优化措施探索1. 引言1.1 研究背景为了解决这些问题,需要对换热站的运行进行优化。

换热站设计优化可以提高换热效率和节能降耗;运行参数优化可以调整系统运行参数,使之达到最佳状态;设备维护与管理可以延长设备寿命,减少故障率;信息化技术在换热站运行中的应用可以实现智能监控和远程控制;换热站运行中的安全保障可以保障系统运行的安全稳定。

通过对换热站运行的优化措施探索,可以提高集中供热系统的整体运行效率,降低能耗,延长设备寿命,保障系统运行安全。

这对于我国节能减排、建设节能型社会具有积极的意义。

1.2 研究意义集中供热系统在我国城市建设中起着至关重要的作用,换热站作为系统中的关键设备,其运行状态直接影响着供热效果和能源利用效率。

对换热站运行的优化措施进行探索具有重要的实际意义。

换热站设计优化可以提高系统的能效和稳定性,减少能源的浪费,为节能减排工作做出贡献。

运行参数优化可以减少设备损耗,延长设备的使用寿命,降低系统维护成本,提高运行效率。

设备维护与管理是确保换热站长期稳定运行的关键,通过规范的维护和管理措施,可以有效减少故障发生率,提高系统可靠性。

信息化技术的应用可以实现对换热站运行状态的实时监测和远程控制,提高工作效率,减少人为失误,保障系统安全运行。

做好换热站运行中的安全保障工作,可以有效避免意外事故发生,保障供热系统的安全稳定运行。

对集中供热系统中换热站运行的优化措施进行探索,既有利于提高系统的能效和稳定性,又可降低能源消耗,减少环境污染,具有重要的社会和经济意义。

2. 正文2.1 换热站设计优化换热站设计优化在集中供热系统中起着至关重要的作用,其设计的合理性直接影响到系统的运行效率和能源利用效率。

在进行换热站设计时,需要考虑以下几个方面的优化措施:首先是换热站的布局设计优化。

换热站的布局应该合理,以便最大限度地减小热损失,提高传热效率。

换热站与集中供热系统其他部件之间的连接也需要进行优化,确保热力管网疏通畅通,避免过多弯头、支架等设施导致热能损失。

集中供热系统中换热站运行的优化措施探索

集中供热系统中换热站运行的优化措施探索

集中供热系统中换热站运行的优化措施探索在集中供热系统中,换热站是实现能量转换的设备,其运行的稳定性和效率直接影响着整个供热系统的运行质量。

对于换热站的优化措施探索显得尤为重要。

在实际的运行中,我们可以采取以下一些优化措施来提高换热站的运行效率和节能减排水平。

对于换热站的管道系统进行合理设计和优化。

合理设计和布局换热站的管道系统,可以减少管道长度、减小管径,降低管道的阻力和热损失,提高管道系统的传热效率。

还可以在设计中考虑采用节能材料、减少管道的热阻,提高管道系统的传热性能。

采用先进的换热技术和设备。

在今天,随着科技的不断进步和发展,各种先进的换热技术和设备不断涌现。

采用高效的换热器设备、使用先进的换热介质、引入先进的换热技术,可以提高换热站的传热效率,降低能耗,实现节能减排的目标。

建立科学的运行管理制度。

建立科学的运行管理制度,包括换热站的定期检查、维护和保养,可以保证换热站设备的正常运行。

通过建立完善的设备台账、实行设备定期维护,可以延长设备的使用寿命,减少设备的故障率,提高供热系统的稳定性和可靠性。

加强供热系统的自动化控制。

通过引入先进的自动化控制系统,可以实现对供热系统的实时监测和控制,对供热系统进行智能化管理。

通过自动化控制系统的运用,可以提高供热系统的运行效率,降低能耗,减少人为操作的失误,提高供热系统的安全性和可靠性。

加强对换热站运行的监测和评估。

建立科学的监测系统,对换热站的运行参数进行监测和记录,及时发现和解决设备运行中存在的问题,提高供热系统的稳定性。

对换热站的运行情况进行定期评估,找出存在的问题,及时调整和优化供热系统的运行方式,确保供热系统始终处于最佳状态。

通过以上所述的一系列优化措施,可以对换热站的运行进行有效的优化,提高供热系统的运行效率和节能减排水平,实现可持续发展的目标。

同时也可以提高供热系统的运行稳定性和可靠性,为用户提供更加舒适和高效的供热服务,满足人们对优质生活的需求。

供热系统中的换热器网络优化设计与运行控制

供热系统中的换热器网络优化设计与运行控制

供热系统中的换热器网络优化设计与运行控制换热器是供热系统中的重要组成部分,它起到了热量传递的关键作用。

换热器的网络优化设计与运行控制是提高供热系统能效和经济性的重要手段。

本文将从换热器网络的设计、运行控制等方面,探讨如何优化供热系统中的换热器。

首先,换热器网络的设计是优化供热系统的关键一环。

在设计过程中,需要充分考虑供热系统的热负荷、热源和热网的特性等因素,以确定合理的换热器网络结构和尺寸。

设计时应尽量减小热源和热网之间的温度差,提高热量传递效率。

同时,还应考虑换热器的布局方式、管道连接方式等,以降低系统的压力损失和能耗。

此外,还可以通过选择合适的换热介质、管道材料和绝热材料等,提高系统的传热效果和热损失控制能力。

其次,运行控制对于换热器的优化设计同样重要。

通过合理的运行控制策略,可以实现供热系统的稳定运行和高效能运行。

在日常运行中,应根据实际热负荷情况,合理调整供热模式、换热器的运行参数等,以保证系统的热平衡和热效率。

例如,在高峰时段可以适当提高供热温度,以满足用户的热量需求;而在低负荷时段,可以降低供热温度,减少能耗。

此外,还可以利用先进的控制技术,如PID控制、模糊控制等方法,对换热器的运行进行智能化控制,以更好地适应供热系统的变化。

另外,换热器维护与管理也是优化供热系统的重要环节。

定期的检修和维护可以保证换热器的正常运行和延长其使用寿命。

在维护过程中,应及时清理换热器内部的污垢和沉积物,以保持管道的畅通和换热面的清洁。

同时,还应定期检查并更换损坏的换热器元件,以确保系统的正常运行。

此外,还可以利用在线监测技术,对关键参数进行实时监测和分析,以发现和解决潜在问题。

总之,供热系统中的换热器网络优化设计与运行控制是提高供热系统能效和经济性的重要手段。

通过合理设计换热器网络结构、优化运行控制,可以实现供热系统的稳定运行和高效能运行。

同时,定期的维护和管理也是保证供热系统长期稳定运行的关键措施。

为了进一步提高供热系统的性能,未来可以开展更多的优化研究,如换热器网络的动态调控、能源回收利用等方面的研究。

集中供热系统中换热站运行的优化措施探索

集中供热系统中换热站运行的优化措施探索

集中供热系统中换热站运行的优化措施探索换热站是集中供热系统中的重要组成部分,它负责将热水从热源送至用户,同时完成换热工作。

为了提高换热站的运行效率和节能水平,以下是一些优化措施的探索。

需要对换热站的传热设备进行优化。

传热设备是实现换热的关键,主要包括换热器和泵。

对于换热器,可以采用高效换热器进行更新,提高换热效率,降低能耗。

需定期对换热器进行清洗和维护,防止结垢和堵塞,保持良好的换热效果。

对于泵,可以采用变频调速控制方式,根据热负荷大小调节泵的运行频率,实现节能运行。

换热站的供回水温度差也是影响运行效率的重要因素。

通常情况下,供回水温差越大,换热效果就越好,能耗也越低。

可以通过优化供回水温差的方式来提高换热站的运行效率。

具体而言,可以采取增大热源供水温度、降低用户回水温度或改进调节阀控制方式等方式来实现。

对于换热站的运行控制和调节也需要进行优化。

可以通过建立合理可行的管网供热控制策略,将换热站与管网供热系统进行有效的协调和配合,实现能耗的优化。

还可以采用先进的控制系统和技术,如智能温控系统和人工智能算法等,提高换热站的自动化程度和运行效率。

换热站的能源利用效率也是需要关注的方面。

可以考虑在换热站中引入可再生能源,如太阳能和地热能等,减少对传统能源的依赖,提高能源利用效率。

换热站的余热利用也是一种重要的节能方式,可以利用余热进行其他用途的加热,如供暖、热水等,最大限度地发挥能源的价值。

通过对传热设备优化、供回水温度差优化、运行控制和调节优化以及能源利用优化等方面的探索,可以实现换热站的高效运行和节能目标的达成。

这对于提高集中供热系统的整体性能和环境友好型具有重要意义。

多流股换热器网络综合问题的优化算法设计

多流股换热器网络综合问题的优化算法设计

题 规模 大 、 约束 条件 多, 重 的非 凸非 线性使得 目标 函数 存在 多 个局部 最优 解 . 统 的基 严 传
于梯度的优化算法在求解时极 易陷于局部最优. 有鉴于此 , 本研究采用遗传算法解决此类 问题 , 通过对遗传算法进行改进 , 针对简单遗传算法存在 的早熟和运行参数难以确定的问 题, 设计 了多样性保持算子和多种群进化的算法结构; 算时运行参数 自适应确定 , 计 并把 模拟退火算法思想引入遗传算法子代的生成中去. 实例证 明, 采用所构造的算法可有效求
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华 南 理 工 大 学 学 报 (自然 科 学 版 )
第3 4卷 第 8 期
20 0 6年 8月
J u n l f S u h Ch n i e s y o c n l g o r a o t i a Un v r i fTe h o o y o t
统 工 程 研 究 . — al w igafn@ 13 cm E m i:合理 的运行参 数. 针对 遗传 算法 存 在 的 上 述 问题 我 们 进 行 如 下 改
进, 以增加算 法 的全局 寻优 能力 和 运行性 能 .
12 多样性保持算子 .
简 单 遗 传 算 法 由 于 下 述 原 因 导 致 它 并 不 实 用 . 首先 , 早 收 敛 于 局 部 最 优 解 是 其 最 大 弱 过 点 . 成这一 问题 的原 因是 在 简单 遗 传 算 法 中没 有 造 保 持 种群性 状 多样 性 的 算 子 , 而经 验 证 明这 恰 是 保 证 遗 传算法 全局 优 化 能 力 的关 键 所 在 . 次 是 运 行 其 参数 ( 交叉 概率 ( 和变 异 概率 ( ) P) P ) 的合理 选 择 问题 . 高的交 叉 概率 和 变 异 概 率 可 使搜 索 达 到 更 较

供暖系统的运行优化与控制策略

供暖系统的运行优化与控制策略

供暖系统的运行优化与控制策略随着冬季来临,供暖问题逐渐成为人们关注的焦点。

不过,运行不良的供暖系统也会带来一系列负面影响,如高能耗、低效率、环境污染等。

因此,优化供暖系统的运行状态,制定科学的控制策略,显得十分必要。

一、供暖系统的组成及运行状态供暖系统一般包括锅炉、热水管道和暖气散热器等部件。

其中,锅炉是热能转化装置,将可燃物燃烧后释放的热能转化为热水,并经热水管道输送到暖气散热器中。

最终,房间内的热量会通过散热器辐射出来,将室内温度升高。

然而,在运行中,供暖系统要面临的问题可不止这些。

例如,锅炉的燃料种类、暖气散热器的管道布局、以及管道内壁的材质和状态等因素,都会直接影响到供暖系统的运行状态。

二、优化运行状态的控制策略优化供暖系统的运行状态,不仅需要科学的设计和安装,还需要制定科学的控制策略。

以下是几种常见的优化控制策略:1. 温度控制供暖系统中,温度是至关重要的因素之一。

因此,对于供暖系统的温度进行控制,可以有效地提高系统的运行效率。

通过设置供热温度和供暖温度的不同值,可以在不同的环境条件下,调整供暖系统的运行状态。

例如,在寒冷的气候下,适当提高供暖温度,可以更快地升高室内温度。

2. 循环泵控制循环泵是浦发供水和循环的关键部件之一。

在运行过程中,如果循环泵无法正常工作,将导致供暖系统无法正常循环,从而影响供暖效果。

因此,一些优化控制策略可用于提高循环泵的效率,从而提高供暖系统的整体性能。

例如,根据传感器的反馈值逐步调整循环泵的转速,使之达到最佳状况。

3. 阀门控制供暖系统中的阀门是调节热水流量的关键部件之一。

因此,优化阀门控制,可以在保证供暖效果的同时降低能耗。

例如,在室内温度较高的情况下,将散热器的阀门适当关闭,可以达到降低供暖功率、降低能耗的效果。

三、供暖系统的维护与管理优化供暖系统的运行状态,不仅需要科学的控制策略,还需要定期的维护与管理。

在供暖系统中,很多问题是通过定期维护和检查来排查和发现的。

多股流板翅式换热器的优化设计

多股流板翅式换热器的优化设计
[3] (!)流动沸腾传热。文献 考虑了速度对沸腾
传热和强制对流的影响之后, 提出了较准确的竖管
・ 7’( ・ 强制对流沸腾换热关联式:
石 油 化 工 "X!YW%RXZ[%\] !X%R#W]WV^
&((& 年第 ’) 卷
数和传热数据。
(&’)
!!" ! !#$ " !%
强制对流换热部分
!% ! ( # (&’
2 ( . &)’ ) () + & # " ! ( ) % & ) (# ) ( " )
( 3 4’5 (#7 + (#0 8 + 8
(&06)
(#)
式中, 6 3, >; !3 , 5 为对应第 3 股流第 5 段的热负荷, 5 & 为对应第 3 股流第 5 段的换热系数, ( ・ ) 。 >? @ ;
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流动阻力:
: &! !4 # ! 3 ; 9 % (,+)
!&%" !" %" & &! " " !&%" & & )
" " !!" %"
(%)
, 4 1 4 ! 相变传热计算 [2] (,)冷凝换热 。针对蒸汽的流动情况, 可把 冷凝区别为重力控制下的蒸汽冷凝和蒸汽剪应力控 制下的蒸汽冷凝。 重力控制下的蒸汽冷凝换热, 用 :;889)< 模型:
& ’ % !% 万方数据 ! " # ! % "
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多股流有相变换热器温差计算与分析

多股流有相变换热器温差计算与分析

多股流有相变换热器温差计算与分析1概述由于液氧泵内压缩流程具有安全性好、连续供氧的可靠性高及装置的一次性投资较低等优点,近年来这种流程在国内外受到了重视,并得到了较快的发展。

在液氧泵内压缩流程中,使液氧汽化的换热器是其关键设备之一,特别是将高压液氧汽化和氮气复热放在一个换热器中进行的这种组合式的热交换器,因其具有不可逆损失相对较小的特点,就更有必要对这种组合式热交换器加以研究。

计算换热器的传热温差是研究换热器换热过程的基本内容之一。

本文以扬子20000m3/h内压缩流程空分设备所使用的组合式主换热器为例,从基本的传热概念出发,推导出了在换热器中氮气、氧气温度与空气温度之间存在的微分方程关系式,并指出利用mathcad7.0数学软件可以求解出此微分方程组的数值解。

本文中有一些假定条件,这些条件是有待完善的。

因此,笔者希望专业人士能注意到本文所采用的分析方法,以及所使用的mathcad这一通用的数学软件,并希望专业人士能对此方法加以改进,或提出批评意见。

2对主换热器换热过程的分析2.1分析过程中要用到的一个概念本文将某股流的焓值(有的资料上称为比焓,单位kj/kmol)与其流量的乘积称为该股流的“焓流量”(单位kj/h),显然,在某股流的摩尔流量保持不变时,则其“焓流量”的变化值就是该股流放出或吸收的热量。

当某股流的流量和压力一定时,其“焓流量”是该股流温度的函数,求出此函数的导数,就得到该股流“焓流量”随温度的变化率,一般情况下,此变化率也是温度的函数。

本文将以下分析过程中要用到的空气、氮气、液氧(氧气)“焓流量”随温度的变化率的函数分别以f(t)、g(x0)、h(x1)表示。

2.2对换热过程的简化本文仅计算从液氧开始汽化到复热至常温出主换热器这一段的温差,在液氧开始汽化前,一般可认为同一截面上液氧与纯(污)氮气温度相等,这种情况下的计算没有什么困难,只要根据冷、热流体间的热量平衡方程式就能解决。

集中供热系统中换热站运行的优化措施探索

集中供热系统中换热站运行的优化措施探索

集中供热系统中换热站运行的优化措施探索
随着我国能源需求的不断增加,集中供热系统在城市中的应用越来越广泛。

换热站是
其中的重要组成部分,其运行的效率直接影响到集中供热系统的节能效果和经济性。

因此,对换热站的运行进行优化是非常必要的。

首先,要对换热站的设备进行维护和管理。

换热站的设备包括换热器、泵、阀门等,
这些设备是保证换热站正常运行的基础。

只有做好设备的维护和管理工作,才能保证设备
的性能和使用寿命,并最终达到节能的目的。

其次,要实现智能控制。

智能控制是指利用先进的自动化技术和控制策略对换热站进
行控制。

通过实时监测供热系统的运行参数和温度等信息,对换热站进行自动调节和优化,避免能量浪费的问题。

同时,智能控制也能有效减少人员操作的误差,并且能够迅速发现
运行故障,保护设备的安全和稳定性。

第三,应根据实际情况进行换热站的改造升级。

在保证换热站正常运行的基础上,可
以根据情况对换热站进行改造升级,提高其能源利用效率。

例如,采用高效节能的换热器、管路绝热等措施能够有效减少热能损失。

最后,应加强管理工作,建立换热站的运行数据记录和分析体系,及时发现和解决各
种故障。

同时,定期对换热站进行检查和估算,发现潜在的问题并提出改进建议,为采取
下一步措施提供依据和方向。

总之,通过逐步实现设备管理、智能控制、改造升级和加强管理工作,可以有效地提
高换热站的运行效率和节能效果,实现集中供热系统的可持续发展。

高效多级换热器的优化设计

高效多级换热器的优化设计

高效多级换热器的优化设计第一章介绍高效多级换热器是一种能够有效降低能源消耗和提高热效率的设备。

其优化设计是提高热能利用效率、减少能量损耗和提高工作效率的关键。

本文将基于多级换热器的结构特点和工作原理,探讨其优化设计的方法和策略。

第二章多级换热器的结构特点多级换热器由多个单元组成,其结构特点包括热媒流路的多样性、分级换热单元的相互作用和换热器整体的协同工作。

其主要组成部分包括加热段、冷却段、中间管束和壳体。

中间管束内部通过换热板的交错排列形成了多个流体通道,在不同的流体通道之间进行不同程度的传热。

第三章多级换热器的工作原理多级换热器的工作原理是通过多级流动加热和冷却,使得流体通过多级流动和换热,达到一定的换热效果。

在多级换热器中,流体由高温到低温逐级流动,从而实现了多级流动加热和冷却的目的。

多级换热器具有可扩展性、可控性和稳定性等优点,可以适应不同的加热和冷却需求。

第四章高效多级换热器的优化设计高效多级换热器的优化设计是在保证热量传递和换热效率的基础上,减少能源消耗和提高工作效率。

具体的优化设计包括以下几个方面:1. 加强流体的混合和分散,增加流体之间的传热面积,提高传热效率。

2. 优化换热单元的结构和材料,提高换热器的传热和热传递性能。

3. 采用聚能减阻技术,减小流体的阻力和能量损耗,提高工作效率。

4. 增加透明壁障的数量和分布,减少流体的流动阻力和小流线的存在,提高传热效能。

5. 选择合适的冷却介质和加热介质,优化换热流体的传热性能。

第五章案例分析以某二级换热器为例,通过采用优化设计策略,实现了换热器的性能提升和能源消耗的降低。

具体的改进措施包括:设计新的流体分流和分散结构,增加换热单元的传热面积和数量,采用高温和高压的加热介质和低温和低压的冷却介质,采用聚能减阻技术和透明壁障技术。

实验结果显示,改进后的换热器热效率提高50%以上,能源消耗减少40%以上,具有显著的优化效果和技术经济价值。

第六章总结高效多级换热器的优化设计是提高能源利用效率和减少能源消耗的重要手段之一。

集中供热系统中换热站运行的优化措施探索

集中供热系统中换热站运行的优化措施探索

集中供热系统中换热站运行的优化措施探索一、换热站运行存在的问题1. 能耗高:因为换热站需要不断运行和供热,因此其能耗较高。

2. 运行稳定性差:换热站在供热季节可能面临运行压力较大、负荷波动较大等问题,其运行稳定性缺乏保障。

3. 管网热损失大:由于管网的设计问题或者老化等原因,换热站在供热过程中可能存在较大的热损失。

4. 操作维护成本高:换热站的运行需要专业人员进行操作和维护,成本较高。

二、优化措施探索1. 设备更新改造:换热站的设备更新改造是提高其运行效率和稳定性的重要途径。

可以通过更换效率更高的换热设备、更新控制系统等方式,减少能耗、提高运行稳定性。

2. 负荷预测优化:通过对用户供热需求进行精确预测,提前调整换热站的运行模式和负荷,避免不必要的能耗和运行压力,减少能源浪费。

3. 管网维护:对于管网老化和设计不良的问题,可以进行定期检查和维护,改善管网的热损失问题,保障换热站的供热效率。

4. 运行管理优化:通过建立科学的运行管理制度,对换热站的运行模式、操作方法进行优化,减少操作和维护成本,提高运行效率。

5. 信息技术应用:利用信息技术手段,对换热站的运行数据进行实时监测和分析,及时发现问题并进行处理,提高运行稳定性和效率。

三、案例分析某市集中供热系统中的换热站存在运行效率低、能耗高、运行稳定性差的问题。

针对这一情况,该市先后采取了一系列的优化措施。

对换热站进行了设备更新改造,更换了部分老化设备,引进了新型高效换热设备,并对控制系统进行了升级。

利用信息技术手段建立了运行数据监测系统,实时监测换热站的运行情况,及时发现问题并进行处理。

对管网进行了定期检查和维护,改善了管网热损失问题。

建立了科学的运行管理制度,对换热站的运行模式和操作方法进行了优化。

通过以上优化措施的实施,该市集中供热系统中的换热站取得了显著的成效。

能耗明显下降,运行稳定性得到了保障。

而且运行管理成本也得到了一定的降低。

四、总结与展望集中供热系统中的换热站是整个供热系统的重要组成部分,其运行的优化对于提高供热效率、降低能耗、保障用户供热质量至关重要。

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专 题 研 讨
多股流换热器精确数学控制 下 的运行优化
杜娟丽 , 隋继学 , 崔 国民
( 郑州牧业工程高等专科学校 , 郑州 4 0 0 ) 5 0 1













































动 力机 械 、 车辆 、 电子 等 多个 领域 。多 股流 换 热器 在 运 行 过 程 中 由于受 到 各 种 因素 的 干 扰 及 其 内部 复 杂
的换热 过 程 , 行 工 况往 往会 偏 离设 定 工 况 。通 过 调 运
况 ,当扰 动 量
足 以改 变 出 口
图 1精确 数Biblioteka 控制原理 参数 时 ,通过 反 问题 算法 计算 出辅 助流 体调 节量 的数 值, 并及 时地 发 出调 节作 用 , 扰动 作用 消 除在 目标流 将 体 出 口参 数发 生变化 之前 。
股流换热器精确数学控制 的基础上 , 通过辅助流体 不 同 的组 合 调 节 , 同时 引 入 优 化 算 法 , 实现 换 热 器 最
2 最 小 能 耗 下 多股 流 换 热 器 运 行 优 化 的研 究
2 1 最小 能耗 的运行 优化 .
对 于单 一 目标 流体 的 多股 流换热 器 ,最小 能耗 的
运行优化研究即指 目标流体在满足特定工艺条件下 ,
3 。
I 踏 第
维普资讯
小能耗 下 的最 优运 行 。
反问题在求解过程 中由于多股流换热器存在多个 待定未知量( : 如 多股辅助流体 的出 口温度 )这给求解 , 过 程带来 了很 大 的难度 , 为解 决这 一难 题 , 多股 流换热
器 精确 数学 控制反 问题 算法 首先 采用综 合法 将多 股流 换 热器综 合成 两股 流换 热器 ,然后 通过 对数 平均 温差
0 引 言
换 热器 是能 源 利用 系 统 中的 重要 设 备 , 多股 流 而 的扰 动情 况 ,
换 热器 是 多种 流体 同时进 行换 热 的热 交 换设 备 , 以 可
实 现特 殊 的工 艺过 程 , 广泛 应 用 于石 油化 工 、 空 、 被 航
通 过 精确 数学
控 制 模 型获 得 换 热 器 出 口参 数 的 变 化 情
































● ●
摘 要 :在 多股 流换 热 器精确 数 学控 制 的 基础 上 , 对板 翅 式 平行 流 多股流 换 热 器 , 最 小 针 从 能耗 的 角度 确定 辅助 流体 间的 最佳调 节组合 并 建立优 化 目标 函数 , 对其进 行 了运行 优化 的研 究 ,
1 多 股流 换 热器 精 确 数 学控 制
多股流换热器的精确数学控制 , 指将该换热器的 精确数学模型解引入到精确数学控制器中 , 建立 了多
股流 换热 器 的反 问题算 法 , 即当 目标 流体 的人 口参 数 发生变 化 时 , 为保 证 目标 流体 出 口温度 满足 工艺要 求 , 通 过精 确 数 学 控 制 的反 问 题 算法 直 接求 解 出辅 助 流 体人 口流量调 节量 的大小 , 其控制 原理如 图 t 所示 。 该控 制 方法 是 在换 热器 的人 口处设 置前 置 ( 度 温 和 流量 ) 测器 , 过 该 探 测 器 及 时地 感 知 人 口参 数 探 通
节不 同流 体来 保证 其 工 艺要 求 , 将直 接 影 响到 换 热 器 的投 入能 量损耗 和变 工况 的过 渡过 程 。 选 择 合 适 的控 制 方 法 是 换 热器 实 现 良好 性 能 的 关 键 。同时 , 了充 分发 挥换热 器 自身 的 良好性 能 , 为 实 现 效率 最 高 而能耗 最 小 的 目标 , 对其 进 行 运行 优 化 的 研 究亦 成为换 热器研 究 的重 点和关 键 。本 文在选 用 多
法及传热方程求解 出辅助流体 的流量调节量 。而求得 的调节量可以是任何一股辅助流体的,也可以是多股 辅 助 流体按 不 同 比例组 合 调节 的结果 ,但 以何 种方式
调 节 可使换 热器 的总 体能量 消耗 最小 ,这 便涉及 到最 小 能耗 的优 化 问题 , 面给 以论 述 。 下
它可以快速的求解 出最小能耗下辅助流体间的最佳调 节组合。 关 键词 : 多股 流换 热 器 ; 精 确数 学控 制 ; 运行 优 化 ; 优化 算 法

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图 2 三股 流 板 翅 式 换 热 器 通 道 排 列
上 , 目标 流体 的人 口参数 发生 变化 时 , 当 如何 调节辅 助 流体 可使 得 能量 投 人增 量 最小 或 能 量 减少 量 最 大 , 即 优化 的 目标 函数 为 :
/ n 、 , n \
表 1 原始运行工况设定值
专 题 研 讨
如 何调整 辅 助流体 人 口参数 使整个 辅 助流 体 的能量 投 人 最小 , 也就 是对最 佳静 态工 作 点 的寻求 。对 一特 定 结 构 尺寸 和 工作 范 围 的多 股流 换 热 器来讲 , 此 工 作 在
点处会 有最 小能 量投 人和最 小 能量损 失 。而 在此 基础
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中 图 分 类号 :T 1 4 K2
文献 标 识 码 : A
文章 编 号 :0 6 8 4 (0 8)1 0 3 — 3 10 —4 9 20 0 — 0 0 0
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