夹点技术与换热网络_【宁大化工工艺学】

换热网络合成的目标、原则、设计步骤...

换热网络合成就是确定出这样的流程，使它具有最小的冷换设备（换热器、加热器和冷却器）投资费用和操作费用，并将每一个过程物流由初始温度达到指定的目标温度。除此之外，换热网络还要求具备较好的灵活性、操作性和可控性。

一、换热网络合成的目标：

换热单元数目目标U — 换热单元数，包括换热器、加热器和冷凝器；N — 冷热物流总数，包括公用工程物流，不包括物流分支数目；L — 独立的热负荷回路数；S — 该系统内分离为独立的子系统数。一般情况，当系统中不能分离出独立的子系统时，即S=1。若使U达到最小，必定使L=0，即把换热网络中所有的热负荷回路断开，则2. 最小传热面积目标换热面积分区计算图3. 年度费用最小目标年操作费用+设备投资费用=年总费用年操作费用=公用工程费用+人工操作费用设备投资费用=设备投资费用+管道安装+折旧率等二、夹点技术设计换热网络在网络的设计中, △Tmin的取值对能量的回收和系统的投资运行费用有直接影响。△Tmin取值较小,系统回收热量多,冷、热公用工程费用小, 但换热面较大,系统造价高;△Tmin取值较大,系统回收热量小,冷、热公用工程的费用大, 但换热面积小,系统设备投资小。最小传热温差对费用的影响换热网络中存在最优的夹点温差重点：夹点技术设计换热网络基本原则（1）避免有热流量通过夹点换热；（2）夹点上方应该避免使用公用工程冷却物流；（3）夹点下方应该避免使用热公用工程加热物流。三、夹点设计法的步骤1、将换热网络从夹点处分隔成两部分，即热端-—夹点上方和冷端—夹点下方，分别进行匹配处理；2、对于与夹点相邻的子网络，按照夹点匹配的可行性规则考虑冷、热物流的匹配换热，根据情况决定物流是否需要分支；3、离开夹点后,确定物流匹配换热的自由度较大，工程师可以考虑系统操作性、弹性及具体工程项目的有关要求等；4、将热端和冷端的匹配结果合并起来，作为初步的换热网络设计结果。