基于TAM和TSM的間歇過程換熱網絡綜合.pdf

1、間歇過程靈活性高的特點使其能夠更好地適應市場變化。隨著人們對小批量、高附加值化學品的需求日益增多，間歇化工生產發(fā)展迅猛，在化工過程中所占的比重已經接近一半。但相對于連續(xù)過程而言，目前的間歇過程換熱網絡綜合研究還非常有限。因此，本文提出了改進的時間平均模型和改進的時間段模型對間歇過程換熱網絡進行綜合，并將兩種改進的模型進行了對比和分析。本文研究的主要內容包括:
　　(1)針對傳統的時間平均模型中存在公用工程消耗量低，但設備費用較高的

2、問題，提出了改進的時間平均模型用以降低設備費用。首先，對熱儲罐數目的選擇進行研究;然后對含有熱儲罐的換熱網絡進行結構優(yōu)化，同時建立數學模型對熱儲罐內介質溫度進行調優(yōu)。通過兩個算例驗證了改進的時間平均模型能夠降低設備費用。
　　(2)針對傳統的時間段模型中時間間隔的劃分將導致不同間隔間的流股無法匹配，進而產生公用工程用量較高的問題，提出了兩種改進的時間段模型用以降低換熱網絡操作費用。第一種改進的時間段模型通過數學迭代和圖解來確定熱儲

3、罐內的介質溫度，并將迭代法和圖解法組合用于間歇過程換熱網絡綜合，能夠降低綜合過程的復雜程度;第二種改進的時間段模型則是在熱級聯分析的基礎上，通過提出兩條規(guī)則，分別獲得夾點上方和下方熱儲罐內的介質溫度，從而確定相匹配的時間間隔以實現網絡綜合。實例計算的結果證明兩種改進的模型均能有效降低公用工程費用。
　　(3)對兩種改進的模型進行對比和分析。得出改進的時間平均模型能夠有效地回收熱量，但所得的換熱網絡穩(wěn)定性較差。改進的時間段模型考慮時