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《夾點技術設計換熱網(wǎng)絡.ppt》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在教育資源-天天文庫。
1、物流標號熱容流率CP/(kW/℃)初始溫度Ts/℃終了溫度Tt/℃熱負荷Q/kWH12.015060180.0H28.09060240.0C12.520125262.5C23.025100225.0如何匹配冷熱物流，能夠最大限度地減少公用工程消耗？如何設計換熱網(wǎng)絡，使其總成本最低？換熱網(wǎng)絡的費用來自三個方面公用工程換熱單元數(shù)傳熱面積第5章夾點技術設計換熱網(wǎng)絡夾點技術：以熱力學為基礎，分析過程系統(tǒng)中能量流沿溫度的分布，從而發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)用能的“瓶頸”所在，并給以“解瓶頸”。1978年，Linnhoff首次提出換熱網(wǎng)絡
2、的溫度夾點問題。5.1夾點技術的基礎理論5.1.1T-H圖(溫-焓圖)W·cp-熱容流率不同物流在T-H圖上的標繪：冷物流熱物流純組分氣化純組分冷凝多組分氣化多組分冷凝5.1.2組合曲線將系統(tǒng)的物流組合起來，以便于進行過程的冷、熱物流的合理匹配。組合方法：組合曲線的構造過程例題：三個冷物流，構造組合曲線。5.1.3在T-H圖上描述夾點凡是等于P點溫度的熱流體部位和等于Q點溫度的冷流體部位都是夾點。熱流體的夾點溫度與冷流體的夾點溫度相差ΔTmin。夾點兩曲線的垂直距離＝ΔTmin夾點描述所得信息：（1）過程系統(tǒng)
3、的最小傳熱溫差，夾點部位的傳熱溫差最??；（2）最小的公用工程加熱負荷QH,min；（3）最小的公用工程冷卻負荷QC,min；（4）系統(tǒng)最大的熱回收量QR,max；（5）夾點將系統(tǒng)分為熱端和冷端，熱端在夾點溫度以上，只需要公用工程加熱（熱阱）;（6）冷端在夾點溫度以下，只需要冷公用工程冷卻(熱源)。夾點溫度差的影響：ΔTmin大，QH,min、QC,min增大，QR,max減小適宜的ΔTmin是總費用最低的優(yōu)化值。5.1.4用問題表格法確定夾點熱級聯(lián)：每個單元都是相似的傳熱過程組成的串級結構。每一級相當于一個子
4、網(wǎng)絡第k級的熱平衡(k=1、2、3、4、…..K)輸出=輸入-赤字Ok=Ik-DkDk=（∑CPC-∑CPH）(Tk-Tk+1)Dk+1T1TkTk+1I1IkIk+1IKD1DkDKOkO1OkOk+1熱級聯(lián)－虛擬的結構，同一溫位的物流集中于同一級。例一過程系統(tǒng)含有的工藝物流為2個熱物流及2個冷物流，給定的數(shù)據(jù)列于表中，并選熱、冷物流間最小允許傳熱溫差△Tmin=20℃,試確定該過程系統(tǒng)的夾點位置。物流標號熱容流率CP/(kW/℃)初始溫度Ts/℃終了溫度Tt/℃熱負荷Q/kWH12.015060180.0
5、H28.09060240.0C12.520125262.5C23.025100225.0子網(wǎng)絡的分割，問題表格(1)：做法：表5-3問題表格(1)△Tmin=20℃子網(wǎng)絡序號冷物流及其溫度熱物流及其溫度kC1C2/℃H1H2/℃SN1SN2SN3SN4SN5SN6150145120906012510070402520對子網(wǎng)絡進行熱衡算：Ok=Ik-DkDk=（∑CPC-∑CPH）(Tk-Tk+1)k=1，（溫度間隔為150～145℃)D1=（0－2)×(150－145)=-10（負赤字表示有剩余熱量10kW）
6、I1=0（無外界輸入熱量）O1=I1－D1=0－(-10)=10O1為正值，說明子網(wǎng)絡1(SN1)有剩余熱量供給子網(wǎng)絡2(SN2)k=2，（溫度間隔為145～120℃)D2=（2.5－2)×(145－120)=12.5（正號表示有熱量赤字12.5kW）I2=O1=10子網(wǎng)絡1(SN1)的剩余熱量供給了子網(wǎng)絡2(SN2)。O2=I2－D2=10－12.5=－2.5O2為負值，說明子網(wǎng)絡2(SN2)只能向子網(wǎng)絡3(SN3)提供負的剩余熱量（即需要子網(wǎng)絡3向子網(wǎng)絡2供給熱量，但這是不可能的）。k=3，（溫度間隔為1
7、20～90℃)D3=（2.5+3－2)×(120－90)=105O3=I3－D3=－2.5－105=－107.5k=4，（溫度間隔為90～60℃)D4=（2.5+3－2－8)×(90－60)=－135O4=I4－D4=－107.5－(－135)=27.5k=5，（溫度間隔為40～25℃)D5=（2.5+3)×(40－25)=82.5O5=I5－D5=27.5－82.5=－55k=6，（溫度間隔為25～20℃)D6=2.5×(25－20)=12.5（正號表示有熱量赤字12.5kW）I6=O5=－55子網(wǎng)絡5(S
8、N5)無剩余熱量供給了子網(wǎng)絡6(SN6)。O6=I6－D6=－55－12.5=－67.5O6為負值，說明子網(wǎng)絡6(SN6)熱量不夠，無法達到規(guī)定的傳熱要求。問題表格2子網(wǎng)絡赤字熱量/kW無外界輸入熱量熱量/kW外界輸入最小熱量序號Dk/kWIkOkIkOk問題表格(2)△Tmin=20℃SN1-10.0010.0107.5117.5SN212.510.0-2.5117.5105.0SN3105.0-
