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2024-12-05
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功热交换网络综合的研究进展
随着现代化工业的发展和能源的迅猛消耗,节能减排已经成为全球共同面临的问题。其中,能源的高效利用是必不可少的,而优化设备中的功热交换网络就是其中的一种有效方法。本文将对功热交换网络的综合研究进展进行探讨。
1.功热交换网络的定义
功热交换网络是指在化工设备中,通过管路将余热利用起来,进行热量交换,减少对外环境的排放和能源的浪费,并保持设备的热平衡,达到节能减排的目的。它是设备中的一个重要组成部分,同时也是能源综合利用的重要手段。
2.功热交换网络的结构
功热交换网络的结构包括主要的管路和换热器,主要有两种形式:单级功热交换网络和多级功热交换网络。单级功热交换网络结构简单,但能量利用率低;多级功热交换网络复杂,但可以更有效地利用余热。
功热交换网络由多个热力单元级联而成,热力单元指的是换热器和相应的管路。单元之间的热联系通过管路互相连接,构成热力单元之间的热迁移通道。同时,功热交换网络需要考虑冷却水的进出温度,既要满足设备的热平衡要求,又要节约能源。
3.功热交换网络的优化方法
为了提高功热交换网络的能量利用率和经济性,需要对其进行优化设计,主要分为以下几个方面:
(1)确定功热交换网络的结构和配置,需要对流体、热传导、温度、压力等参数进行综合考虑,以达到最佳效果。
(2)选择恰当的冷却介质,优化冷却流量和温度,以达到更高的效率。
(3)对整个热交换系统进行动态优化,即根据实际工况对功热交换网络进行调整和优化。
(4)运用先进的数理方法和计算机技术,建立模型,进行仿真和优化,提高网络的可靠性和交换效率。
4.功热交换网络的应用
功热交换网络应用广泛,涉及到化工、石化、钢铁、冶金等行业。通过优化设计、调整运行,可以达到显著的节能效果,降低能源消耗和排放。
例如,福建厦门化学集团罗布泊装置中,通过对功热交换网络的优化,每年可以节约19,000吨标准煤,减少6,000吨CO2排放。
5.结论
功热交换网络是现代化工设备中重要的组成部分,利用余热进行热量交换,减少对外环境的排放和能源的浪费,并保持设备的热平衡,达到节能减排的目的。对功热交换网络的优化设计和运行调整,可以显著提高其效率和经济性,实现节能减排的目标。
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