ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Декомпозиционно-топологический метод из "Математические основы автоматизированного проектирования химических производств" Методика формирования вариантов маршрутов исходных потоков и определение величины приведенных затрат для каждого варианта маршрута была приведена в 2 главы VI. [c.259] Вторым этапом декомпозиционно-топологического метода является иерархическая (многоуровневая) декомпозиция полученных граничных задач первого уровня с целью дальнейшего снижения их размерности. Процесс многоуровневой декомпозиции граничных задач осуществляют следующим образом. На каждом i-м уровне декомпозиции множество граничных задач -го уровня Pi получают из задач ( —1)-го уровня, используя эвристическое правило, что решения задач i-ro уровня декомпозиции должны включать по крайней мере Qi = i операций теплообмена, конкретно определенных для каждой граничной задачи i-ro уровня. Декомпозицию граничных задач проектирования продолжают до тех пор, пока не получают множество задач такой размерности, hpn которой они могут быть решены простым перебором незначительного числа совокупностей вариантов маршрутов исходных потоков. [c.259] Третий этап декомпозиционно-топологического метода состоит в определении технологической схемы, которая соответствует минимуму приведенных затрат, путем решения полученных граничных задач проектирования. Некоторое оптимальное решение одной из граничных задач, отвечающее условию (VI,26), будет определять оптимальный вариант искомой технологической схемы тепловой системы. Алгоритм решения полученных граничных задач показан на рис. УМЗ. [c.260] Пример УМ. Применить декомпозиционно-топологический метод при определении оптимальной технологической схемы системы рекуперации тепла для случая четырех потоков двух горячих (т=1,2) и двух холодных (п=3,4). Для каждого потока заданы его параметры состояния (табл. У1-в). Другие исходные данные, необходимые для решения ИПЗ, сведены в табл. У1-9. В качестве элементов подсистемы выбраны кожухотрубчатые теплообменники, так как в большинстве случаев теплообменники такого типа позволяют наиболее эффективно осуществить процесс теплообмена. [c.260] Таким образом, граничная задача первого уровня (1,4 размерностью 16 вариантов маршрутов исходных технологических потоков декомпозирована на 4 задачи, каждая из которых имеет размерность меньшую, чем исходная граничная задача. Размерности этих граничных задач равны 4, 7, 6 и 7 вариантов маршрутов. В результате декомпозиции граничной задачи 1,4 число совокупностей маршрутов исходных технологических потоков, которые необходимо рассмотреть для решения этой задачи, сократилось со 1вО (задача 1,4 ) до 21. (четыре задачи второго уровня декомпозиции). Для данной ИПЗ размерность граничной задачи, образованной в соответствии с ранее описанной методикой ( 2 главы VI), содержащей все варианты маршрутов исходных потоков, составила бы 34 варианта маршрутов. В рассматриваемом случае любая граничная задача второго уровня декомпозиции легко может быть решена простым перебором содержащихся в ней вариантов искомой технологической схемы ТС. [c.262] Величина приведенных затрат П для этого решения составляет 8Э29 руб./год. Операторная схема синтезированной оптимальной тепловой системы показана на рис. УЫб.. [c.263] Пример У1-2. Рассмотрим применение декомпозиционно-топологического метода для определения оптимальной технологической схемы тепловой системы в установке первичной переработки нефти ЭЛОУ—АТ-6 (электрообессоливающая установка — атмосферная трубчатка). Операторная схема первоначального проектного варианта тепловой системы ЭЛОУ—АТ-6 показана на рис. VI-16, а. В этой подсистеме осуществляется нагрев Двух потоков нефти (до и после обес-соливания) за счет рекупераций тепла четырех технологических потоков. Параметры состояния потоков приведены в табл. УЫ2. Другие проектные переменные, необходимые для решения данной ИПЗ, представлены в табл., У1-13. [c.263] Примечание. X — охлаждающая вода Я —греющий пар ( ) —холодный результирующий поток [ ] — горячий результирующий поток. [c.264] Операторная схема синтезированной тепловой системы показана на рис. УЫб.б. Оптимальная технологическая схема тепловой системы позволяет повысить степень рекуперации тепла в ЭЛОУ-АТ-6 на 7%, в результате чего температура нагрева нефти в подсистеме увеличивается на 15°С. Это приводит к экономии 19 тыс. т топлива в год в трубчатой печи для подогрева отбензинен-ной нефти. Экономия приведенных затрат на нагрев нефти составляет примерно 125 тыс. руб./год. При этом срок окупаемости дополнительных капитальных затрат равен 1,85 года. [c.265] НЫХ потоков. Это позволяет значительно сократить объем оперативной памяти ЦВМ, необходимый для решения ИПЗ и определяемый в данном случае в основном величиной граничной задачи с наибольшей размерностью. Сокраш,ение требуемого объема оперативной памяти ЦВМ особенно важно при проектировании тепловых систем для случаев (т + /г) 5. [c.266] Таким образом, для реализации метода последовательной декомпозиции ИЗС необходимо научиться строить оценки критерия синтеза разработать алгоритм коррекции этих оценок и разработать алгоритм выбора множества переменных декомпозиции. Так как ати алгоритмы в настоящее время не формализованы, то Практическое использование метода последовательной декомпозиции очень затруднено. [c.267] Для выбора множества переменных декомпозиции применяют следующую эвристику на каждом уровне декомпозиции ИЗС подзадачи синтеза выбирают таким образом, чтобы по крайней мере для одной из них можно было найти решение в виде некоторого теплообменника, соответствующего современному уровню аппара- турного оформления ХТП. [c.268] Набор эвристик для выбора стратегии декомпозиции может быть получен на основе анализа опыта проектировщиков-техноло-гов по разработке технологических схем ТС. Можно сформулировать ряд эвристик для выбора стратегии декомпозиции при синтезе технологических схем ТС. [c.268] Выбор эвристик из множества / на каждом этапе синтеза осуществляют по методу статистического моделирования с использованием генератора случайных чисел. [c.269] Процедура выбора эвристики на любом /-ом уровне декомпозиции состоит из следующих операций. [c.269] Вернуться к основной статье