正交优化法在区域供冷系统管网优化中的应用研究

发布时间：2019-11-27 12:10

【摘要】：区域供冷系统具有供冷量大、供冷距离长的特点,作为其重要组成部分的输配管网系统就成了决定整个系统投资和能耗是否合理的关键环节,同时也是薄弱环节。目前实际工程中的区域供冷管网设计基本按照集中供热管网设计体系进行,部分有针对性的设计方法还只是停留在研究阶段,没有形成能够供工程技术人员方便使用的设计工具。针对上述问题,本文研究了应用正交优化法对区域供冷系统管网进行优化的方法。主要完成了如下工作:(1)以管网年折算总费用最低为目标,将用户冷负荷需求、管网水力平衡与稳定性条件、冷水流速范围、标准管径范围作为约束条件,建立了一个目标函数组成费用考虑全面、约束条件能够满足用户和系统本身技术安全需求的优化模型,为区域供冷系统管网优化奠定了基础。(2)根据神农城供冷管网优化模型和基本参数,以管径、冷水流速、管道保温层厚度为优化变量,得到实例管网优化设计模型。结合工程实际,通过确定优化变量水平、选正交表、安排计算方案、计算及分析,逐步得到优解。经实例计算表明,正交优化法是进行区域供冷系统管网优化的有力工具,非常适合一般工程技术人员使用;区域供冷管网设计应重点权衡管网初投资和系统阻力,且管网优化设计参数组合为:d_e=DN300,v_e=1.06m/s,δ_(te)=0.035m;若其它类似项目投资资金紧张,对节能要求不是非常高,则可参考管网设计参数组合:d_(oe)=DN250,v_(oe)=1.55m/s,δ_(ote)=0.033m。(3)根据制冷机组能效等级降等允许的管道供回水最大温升与管道传热和电动机功率转化为热量之间的热平衡关系,推导出区域供冷系统供冷管道最大长度计算模型。经实例计算表明,正交优化计算结果是合理的,且方案一、方案二条件下的供冷管道最大长度分别可达1193~1796m、887~1331m。
【学位授予单位】：湖南工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU83

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