基于广义析取规划的制冷系统合成研究
发布时间：2022-01-02 14:05
制冷系统在过程工业领域,尤其是石油化工过程中发挥着重要的作用。制冷系统是能耗大户,对其进行合成优化,既能提高能量利用率也能降低生产成本。因此,制冷系统的合成优化问题已成为过程系统工程领域的研究热点。常用的制冷系统为多级制冷系统,可以为过程流股提供不同等级的冷量。为了在降低系统能耗的同时,保证不同等级的制冷剂与过程流股的合理配置,需要考虑制冷系统与换热网络的同时优化。本研究主要针对制冷系统与换热网络同时优化的问题进行研究,基于数学规划法,建立了一种通用的制冷系统合成优化方法。该方法主要分为四步:（1）利用有效能分析法,分析待优化系统的能量利用情况;（2）建立一个包含所有可能结构的制冷系统超结构;（3）根据超级结构,以制冷系统压缩机总轴功最小为目标,建立混合整数非线性规划（MINLP）模型并求解;（4）通过严格模拟验证结果的可行性。本研究对工业乙烯装置原有的制冷系统超级结构进行了结构上的改进,改进后的超级结构更符合生产实际,且有利于降低能耗。然而,制冷系统中的过程变量不确定,会产生分支选择问题,从而导致建模难题。为此本研究提出l一种建模新思路,将广义析取规划（GDP）方法引入建模过程,解决...
【文章来源】：天津大学天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
单环蒸气压缩制冷系统示意图
制冷剂因为温度降低而凝结为液相。经过减下降，压力降低至一个更低的压力等级（2→吸热，从低温热源处获取热量，同时在较低气相制冷剂流股通过压缩机被压缩至较高的压统形成一个闭环回路。蒸汽压缩制冷系统从低温热阱，期间消耗压缩机的轴功。制冷剂流股，最终使低温热源被冷却到远低于环境温度的在诸如氧气、氮气、液化天然气（LNG）、烯的运用。射式制冷系统冷系统能有效利用低品位热能，它具有维修方用环保型制冷剂（如水）等诸多优点。它是的应用前景。1901 年，Lebranc 和 Parson 最随后 Maurice Leblanc 研制出第一台蒸汽喷射式
后的制冷剂分为两部分。其中一部分经由膨胀节降压部分经由循环泵升压流回发生器。最终实现整个制冷于蒸汽喷射式制冷系统的研究主要集中于热力学分析热力学分析，Keenan 等人利用能量和质量守恒方程建[14]，并与实际工况及模型进行对比[15]。Munday 等人”现象[16]。Huang 等人则是将喷射器后的冷凝压力划分17]。祝银海等人则更多的是从喷射器内的瑞流流动问计算流体力学方面的研究则与数值模拟的发展有着密不型本身的研究[19]，也有对模型方程的研究[20]，更有通构的设计和优化[21]。但蒸汽喷射式制冷系统的制冷系渐被体积更紧凑、效率更高的蒸汽压缩式制冷系统取收式制冷系统收式制冷技术在 16 世纪被提出[23]，随后法国人 Ferd了第一台吸收式制冷机。
【参考文献】：
期刊论文
[1]新能源发展趋势研究[J]. 刘国华,谷屹,孙庆丰,刘晓宇. 石油石化绿色低碳. 2018(01)
[2]近年来我国能源投资发展分析[J]. 李华杰,马丽梅. 中外能源. 2018(01)
[3]国际大石油公司发展可再生能源现状及启示[J]. 毕研涛,王丹,李春新,王璐. 国际石油经济. 2017(04)
[4]船用喷射制冷机组的研究及发展现状[J]. 刘岩,龚卫红,曹彪. 制冷与空调(四川). 2014(06)
[5]小型CO2制冷系统换热器的设计及应用[J]. 王栋,陶乐仁,周璐璐,李蒙. 流体机械. 2014(05)
[6]燃气轮机热电联供技术和乙烯节能[J]. 瞿国华. 当代石油石化. 2012(02)
[7]一个高效的两级吸收式制冷新循环[J]. 洪大良,唐黎明,陈光明. 太阳能学报. 2010(09)
[8]准三级蒸气压缩式制冷系统与两级压缩制冷系统的比较[J]. 申江,韩广健,孙仲皓. 低温与超导. 2010(02)
[9]多级制冷系统超结构优化及其应用研究[J]. 邱庆刚,尹洪超,葛玉林. 热科学与技术. 2004(04)
[10]我国经济增长过程中能源利用效率的改进[J]. 史丹. 经济研究. 2002(09)
博士论文
[1]采用模块化吸附床的硅胶—水吸附式系统制冷性能研究及优化[D]. 潘权稳.上海交通大学 2015
[2]新型吸收式制冷循环构建理论及其应用研究[D]. 洪大良.浙江大学 2013
[3]高效喷射式制冷系统性能的理论与实验研究[D]. 董景明.大连海事大学 2013
[4]用于深度冷冻的混合制冷剂吸收式制冷循环的理论与实验研究[D]. 高旭.浙江大学 2011
硕士论文
[1]混合冷剂制冷的天然气液化工艺研究与分析[D]. 张诗悦.西南石油大学 2017
[2]乙烯装置分离流程节能技术研究[D]. 宏晓晶.天津大学 2012
[3]基于Fluent的喷射器数值模拟与结构优化研究[D]. 余志宏.江南大学 2011
本文编号：3564310
【文章来源】：天津大学天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
单环蒸气压缩制冷系统示意图
制冷剂因为温度降低而凝结为液相。经过减下降，压力降低至一个更低的压力等级（2→吸热，从低温热源处获取热量，同时在较低气相制冷剂流股通过压缩机被压缩至较高的压统形成一个闭环回路。蒸汽压缩制冷系统从低温热阱，期间消耗压缩机的轴功。制冷剂流股，最终使低温热源被冷却到远低于环境温度的在诸如氧气、氮气、液化天然气（LNG）、烯的运用。射式制冷系统冷系统能有效利用低品位热能，它具有维修方用环保型制冷剂（如水）等诸多优点。它是的应用前景。1901 年，Lebranc 和 Parson 最随后 Maurice Leblanc 研制出第一台蒸汽喷射式
后的制冷剂分为两部分。其中一部分经由膨胀节降压部分经由循环泵升压流回发生器。最终实现整个制冷于蒸汽喷射式制冷系统的研究主要集中于热力学分析热力学分析，Keenan 等人利用能量和质量守恒方程建[14]，并与实际工况及模型进行对比[15]。Munday 等人”现象[16]。Huang 等人则是将喷射器后的冷凝压力划分17]。祝银海等人则更多的是从喷射器内的瑞流流动问计算流体力学方面的研究则与数值模拟的发展有着密不型本身的研究[19]，也有对模型方程的研究[20]，更有通构的设计和优化[21]。但蒸汽喷射式制冷系统的制冷系渐被体积更紧凑、效率更高的蒸汽压缩式制冷系统取收式制冷系统收式制冷技术在 16 世纪被提出[23]，随后法国人 Ferd了第一台吸收式制冷机。
【参考文献】：
期刊论文
[1]新能源发展趋势研究[J]. 刘国华,谷屹,孙庆丰,刘晓宇. 石油石化绿色低碳. 2018(01)
[2]近年来我国能源投资发展分析[J]. 李华杰,马丽梅. 中外能源. 2018(01)
[3]国际大石油公司发展可再生能源现状及启示[J]. 毕研涛,王丹,李春新,王璐. 国际石油经济. 2017(04)
[4]船用喷射制冷机组的研究及发展现状[J]. 刘岩,龚卫红,曹彪. 制冷与空调(四川). 2014(06)
[5]小型CO2制冷系统换热器的设计及应用[J]. 王栋,陶乐仁,周璐璐,李蒙. 流体机械. 2014(05)
[6]燃气轮机热电联供技术和乙烯节能[J]. 瞿国华. 当代石油石化. 2012(02)
[7]一个高效的两级吸收式制冷新循环[J]. 洪大良,唐黎明,陈光明. 太阳能学报. 2010(09)
[8]准三级蒸气压缩式制冷系统与两级压缩制冷系统的比较[J]. 申江,韩广健,孙仲皓. 低温与超导. 2010(02)
[9]多级制冷系统超结构优化及其应用研究[J]. 邱庆刚,尹洪超,葛玉林. 热科学与技术. 2004(04)
[10]我国经济增长过程中能源利用效率的改进[J]. 史丹. 经济研究. 2002(09)
博士论文
[1]采用模块化吸附床的硅胶—水吸附式系统制冷性能研究及优化[D]. 潘权稳.上海交通大学 2015
[2]新型吸收式制冷循环构建理论及其应用研究[D]. 洪大良.浙江大学 2013
[3]高效喷射式制冷系统性能的理论与实验研究[D]. 董景明.大连海事大学 2013
[4]用于深度冷冻的混合制冷剂吸收式制冷循环的理论与实验研究[D]. 高旭.浙江大学 2011
硕士论文
[1]混合冷剂制冷的天然气液化工艺研究与分析[D]. 张诗悦.西南石油大学 2017
[2]乙烯装置分离流程节能技术研究[D]. 宏晓晶.天津大学 2012
[3]基于Fluent的喷射器数值模拟与结构优化研究[D]. 余志宏.江南大学 2011
本文编号：3564310
本文链接：https://www.wllwen.com/guanlilunwen/gongchengguanli/3564310.html
