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目录1

第1章　绪论1

1.1　前言1

1.2　国内外研究状况1

1.2.1　换热网络的优化合成1

1.2.2　换热网络的分析11

1.2.3　换热网络的流程模拟12

1.2.4　换热网络的灵敏度分析14

1.2.5　换热网络的优化改进、弹性分析及最优控制15

1.2.6　非线性最优化方法18

参考文献20

第2章　智能法合成最优换热网络25

2.1　前言26

2.2　换热网络的能量体用量与有效能损失的关系26

2.2.1　工艺流的预处理27

2.2.2　热负荷及有效能的计算27

2.2.3　能量体用量与系统有效能损失的关系28

2.3　换热网络总换热面积与传热温差分布的关系31

2.4　最大热回收量及最小能量体用量的计算32

2.4.1　最大热回收量Qrmax的求取33

2.4.2　冷、热能量体最小用量Qcumin、Qhumin的计算38

2.5　最优换热网络的合成39

2.5.1　合成最优换热网络的智能图表40

2.5.2　合成最优换热网络的步骤46

2.6　换热网络合成实例48

2.7　讨论53

2.7.1　最小允许接近温度△tmin对合成换热网络的影响53

2.7.2　是否允许物流分流对合成换热网络的影响54

2.7.3　与前人工作的比较54

2.8　结论56

符号说明56

参考文献58

3.1　换热网络分析要解决的问题60

3.2　换热网络分析的数学模型60

第3章　换热网络的分析60

3.3　线性规划的数学模型63

3.3.1　基础模型63

3.3.2　求解方法63

3.4　复合形BOX方法的数学模型和求解方法66

3.4.1 复合形BOX法的基本思想66

3.4.2　复合形法的计算步骤67

3.4.3　使用复合形BOX法时的技巧和改进68

3.5　换热网络分析求解过程69

3.5.1　换热网络分析基础数据信息70

3.5.2　线性规划数学模型的转化72

3.5.3　非线性规划数学模型的转化75

3.6　换热网络分析实例76

3.7　结论83

参考文献83

4.2.1　基础物性的计算84

4.2　数学模型84

4.1　问题的提出84

第4章　换热器的优化设计84

4.2.2　传热膜系数、总传热系数和压降的计算88

4.3　换热器设计、核算的基本过程95

4.3.1　换热器标准系列数据库的建立95

4.3.2　换热器最优化设计过程95

4.3.3　换热器核算过程111

主要符号112

4.4　结论112

参考文献115

第5章　换热网络的流程优化模拟116

5.1　问题的提出116

5.2　数学模型及求解过程116

5.2.1　换热温度求解模型和过程116

5.2.2　分流器求解模型及求解过程121

5.2.3　混合器求解模型及求解过程121

5.2.4　优化求解方法121

5.2.6　模拟计算的收敛判断过程122

5.2.5　换热网络的分解过程122

5.2.7　优化模拟计算步骤123

5.3　换热网络流程优化模拟实例123

5.4　结果分析与讨论130

5.5　结论131

参考文献131

第6章　具有任意结构换热网络的灵敏度分析132

6.1　前言132

6.2　数学模型132

6.2.1　过程方程132

6.2.2　决策变量、状态变量和参数的确定133

6.2.3　灵敏度系数和灵敏度的计算134

6.3　求解步骤141

6.4　实例计算141

6.5　结果分析142

参考文献144

6.6　结论144

第7章　换热网络的弹性分析145

7.1　数学模型145

7.1.1 变量的变化范围145

7.1.2　弹性指数的定义146

7.2　FI的计算步骤146

7.3　换热网络的过程模拟148

7.3.1　换热网络单元模型148

7.4.1　例1149

7.3.2　换热网络过程模拟步骤149

7.4　实例149

7.4.2　例2（非凸性问题）151

7.5　结论151

参考文献151

第8章　换热网络的优化改进和控制153

8.1　最佳调节变量选择的数学模型153

8.3　改进后的年费用155

8.4　换热网络的改进步骤155

8.2　更改参数的选择155

8.5　实例156

8.6　结论161

参考文献162

第9章　多变量控制回路的识别163

9.1　前言163

9.2　关系矩阵的定义163

9.3　关系矩阵的性质164

9.4　控制回路的识别165

9.5　控制回路的相互作用及控制时序166

9.6　实例166

9.7　结论169

参考文献169

第10章　换热网络优化节能技术的应用——常减压换热网络的优化节能研究170

10.1　原有换热网络的标定与分析170

10.1.1　原有换热网络的流程叙述170

10.1.3　原有换热网络换热器一览表172

10.1.2　原有换热网络的标定数据172

10.1.4　物流基础物性174

10.1.5　物流基础数据库174

10.1.6　热回收量计算175

10.1.7　物流换热要求表175

10.2　原有换热网络的优化改进176

10.2.1 最大热回收量的计算176

10.2.2　改进后的换热网络177

10.2.3　改进后换热网络中换热器的核算及设计178

10.2.4　新增换热设备及投资一览表180

10.2.5　改进后换热网络的流程模拟180

10.2.6　常减压塔取热比计算183

10.3　改进后换热网络的操作弹性分析183

10.4　节能经济效益分析187

10.5　流程图187

10.5.1　带控制点流程图187

10.5.2　平、立面布置图188

10.6　应用情况及结论190