考慮生產(chǎn)排序的間歇過程換熱網(wǎng)絡(luò)綜合與優(yōu)化.pdf

1、碩士學(xué)位論文碩士學(xué)位論文考慮生產(chǎn)排序的間歇過程換熱網(wǎng)絡(luò)綜合與優(yōu)化考慮生產(chǎn)排序的間歇過程換熱網(wǎng)絡(luò)綜合與優(yōu)化HeatExchangewkSynthesisOptimizationfBatchProcessConsideringScheduling作者姓名：鄧超學(xué)科、專業(yè)：化學(xué)工程學(xué)號(hào)：21407150指導(dǎo)教師：都健教授劉琳琳講師完成日期：2017年6月大連理工大學(xué)DalianUniversityofTechnology大連理工大學(xué)碩士學(xué)位論

2、文I摘要當(dāng)前，經(jīng)濟(jì)全球化趨勢(shì)日益突出，過程工業(yè)面臨著產(chǎn)品需求多樣化、外部環(huán)境復(fù)雜化等挑戰(zhàn)，而間歇過程具有靈活性高和適應(yīng)性強(qiáng)的特點(diǎn)，因此得到迅速發(fā)展；然而隨著工業(yè)化的發(fā)展，環(huán)境污染和能源問題日益嚴(yán)重，這使得節(jié)約能源、減少環(huán)境污染迫在眉睫，其中開展熱集成研究是節(jié)能減排的有效措施。本文圍繞間歇過程熱集成問題，采用啟發(fā)式方法綜合初始網(wǎng)絡(luò)，提出漸進(jìn)調(diào)優(yōu)規(guī)則優(yōu)化換熱網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，引入生產(chǎn)排序分析排產(chǎn)對(duì)直接熱回收的影響，并提出考慮市場需求波動(dòng)的多周期生產(chǎn)

3、排序和換熱網(wǎng)絡(luò)綜合。本論文的主要研究內(nèi)容有：(1)采用時(shí)間段模型綜合間歇過程初始換熱網(wǎng)絡(luò)，針對(duì)初始換熱網(wǎng)絡(luò)換熱器個(gè)數(shù)較多、流股分流復(fù)雜和換熱器面積不合理等問題，本文提出漸進(jìn)調(diào)優(yōu)規(guī)則，以Excel為平臺(tái)，對(duì)整個(gè)換熱網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行逐間隔調(diào)優(yōu)，充分考慮各個(gè)時(shí)間間隔的相互作用，同時(shí)可以有效權(quán)衡設(shè)備費(fèi)用和公用工程費(fèi)用，進(jìn)一步優(yōu)化年度總費(fèi)用。通過斷開熱負(fù)荷回路和沿?zé)嶝?fù)荷路徑移動(dòng)熱負(fù)荷實(shí)現(xiàn)逐步調(diào)優(yōu)，簡化換熱網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，每次調(diào)優(yōu)后都計(jì)算年度總費(fèi)用以確定新獲得的

4、換熱網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)劣性。通過算例驗(yàn)證結(jié)構(gòu)調(diào)優(yōu)的可行性和有效性。(2)間歇過程熱回收潛力主要受傳熱溫差約束和時(shí)間約束。本文在間歇過程直接換熱網(wǎng)絡(luò)綜合中引入生產(chǎn)排序，通過調(diào)整批間隔和采用覆蓋操作，減少設(shè)備閑置，也使原本不能直接換熱的流股進(jìn)行換熱，不需要引入熱儲(chǔ)罐便可實(shí)現(xiàn)熱回收，提高了能源的利用率。在此基礎(chǔ)上，引入平行設(shè)備，突破覆蓋操作的時(shí)間瓶頸，一方面，提高冷熱流股匹配機(jī)會(huì)，增加直接熱回收；另一方面，提高生產(chǎn)效率，在相同時(shí)間內(nèi)獲得更多的產(chǎn)品。通過

5、兩個(gè)算例計(jì)算分析生產(chǎn)排序?qū)Q熱網(wǎng)絡(luò)綜合的影響，驗(yàn)證所提方法的有效性。(3)當(dāng)市場需求波動(dòng)時(shí)，可以通過合理的調(diào)度調(diào)整排產(chǎn)方案，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)量的改變，但不同的排產(chǎn)方案對(duì)應(yīng)不同的換熱網(wǎng)絡(luò)，換熱網(wǎng)絡(luò)不能適應(yīng)排產(chǎn)的變化。針對(duì)這個(gè)問題，本文提出多周期生產(chǎn)排序與換熱網(wǎng)絡(luò)綜合問題。根據(jù)市場需求的波動(dòng)將生產(chǎn)過程劃分為多個(gè)周期，通過排產(chǎn)使間歇廠生產(chǎn)能力與市場需求保持同步，可以使間歇廠很好地應(yīng)對(duì)市場需求波動(dòng)，且保持資金流和庫存維持在合理的水平；提出間歇過程多周期換