热交换网络

太原工业学院

毕业论文开题报告

学生姓名：侯凯元学号：082047202 系部：化学与化工系

专业：化学工程与工艺

论文题目：最大回收能量松弛法设计热交换网络

指导教师:韩秀枝

2012 年3月6日

开题报告填写要求

1．开题报告作为毕业论文答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业论文工作前期内完成，经指导教师签署意见及所在系审查后生效；

2．开题报告内容必须用按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从教务处网页上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见；

3．学生的“学号”要写全号（如072074123），不能只写最后2位或1位数字；

4. 有关年月日等日期的填写，应当按照国标GB/T 7408—94《数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法》规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。如“2009年3月15日”或“2009-03-15”；

5. 指导教师意见和所在系意见用黑墨水笔工整书写，不得随便涂改或潦草书写。

一．论文研究目的及意义：

化工过程中，经常需要加热或冷却许多流股，最简单的方案是按照各流股的质量流率、热负荷、进出口温度分别引入外部热源或外部冷源，即用蒸汽加热或用冷却水、冷冻液冷却。这种设计虽然简单，设备投资费用较少，但热力学效率往往很低，能耗很大，显然是不经济的，尤其是在能源日益危机的今天是不容许的。因此可以考虑将这些流股搭配起来，用需要被冷却的较高温的流股来加热需要被加热的较冷流股，可以实现能量的有效利用，尽量避免使用外源的同时，设备费用可能有所提高，二者是相互消长的因素。热交换网络的合成技术就是需要作出合理的权衡决策，按多目标最优化的方法建立最佳的热交换网络。为了得到最佳化网络，其中包括设备投资与能量回收综合的最佳化，需要松弛最大能量回收的要求，以开发一个最佳化网络。

热交换网络的合成方法，早在20世纪70年代Ponton和Nishia曾提出试探法，80年代Linnhoff又发展了窄点法，以后随着计算机的迅速发展，人工智能技术也被应用到热交换网络合成领域，如专家系统、神经网络模型等。在诸多的热交换网络合成方法中，由于Linnhoff的窄点技术具有较强的实用性，至今还被广泛的采用。

参考文献：

[1] 化工节能减排应用工艺开发进展上海章文

[2] 郭维林、张越、黄为民换热器网络优化设计上海机械学院动力工程学院

[3] 朱玉本、周丹黎利用窄点技术分析优化换热网络西安石油大学化学化工学院

[4] 王瑞、付峰、高晓明、尹梦龙利用窄点技术优化设计换热网络延安大学化工学

院

[5] 冯宵等，化工节能原理与技术化学工业出版社，2004

[6] 高维平等，换热网络优化节能技术[M].北京：中国石化出版社 2004

[7] 廖国勤等，物质流的网络合成技术研究发展[J].化学反应工程与工艺 2001

二．本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）：

一、解决的问题：

为了得到最佳化网络，其中包括设备投资与能量回收综合的最佳化，需要松弛最大能量回收要求，以开发一个最佳化网络。松弛对最大能量回收的要求，消除回路，减少搭配数，确定出总目标费用最少的网络方案。

二、途径

(一) 研究方法

1、文献研究法:搜集并整理不同的设计热网络交换方法及其性能研究的相关资料，为实验研究做准备。

2、比较分析法：比较几种设计热网络交换方法的优劣条件，找出其中最优化的设计方案。

3、实验研究法：设计选定的实验方案，进行实验研究，并分析讨论设计的结果。

（二）研究手段

以分析法研究为主，辅以网络数据库等手段，开展资料收集、数据整理等工作。进度安排：

序号内容时间安排

1 资料收集与文献查阅2012年2月20日-2012年3月11日

2 开题报告提交并准备答辩2012年3月12日-2012年3月16日

3 论文各章节的撰写2012年3月17日-2012年3月30日

4 论文各章节的合并、修改2012年4月 1 日-2012年5月 1 日

5 完成论文定稿并提交2012年5月 1 日-2012年5月30日

6 毕业答辩2012年6月 1 日-2012年6月10日

指导教师意见：（对本课题深度、广度、工作量及预期达到的目标的意见）

指导教师：

年月日教研室审查意见：

专业负责人：

年月日所在系审查意见：

系主任：

年月日