Рекуперация тепла

Таблица У1-8. Параметры состояния технологических потоков тепловой системы, обеспечивающей рекуперацию тепла четырех потоков

ЧТО температура нефти перед отбензинивающей колонной составит 209 °С, а степень рекуперации тепла равна [c.321]

Целью оптимизации проектного варианта технологической схемы рассматриваемой тепловой системы является максимизация степени рекуперации тепла тех- [c.265]

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 обессоливания) за счет рекуперации тепла четырех технологических потоков. Параметры состояния потоков приведены в табл. У1-12. Другие проектные переменные, необходимые для решения данной ИПЗ, представлены в табл. УЫЗ. [c.265]

МПа и поступает в сепаратор (отделитель) С-1, где раствор расслаивается на две фазы. Верхняя фаза состоит практически из чистого пропана, который после рекуперации тепла рециркулирует в экстракционную колонну К-1. Нижняя фаза, выводимая с низа С-1, содержит 80 — 95 % деасфальтизата. Остатки пропана с последнего отпариваются в отпарной колонне К-2. [c.235]

Пример VI- . 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. У1-8). 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.262]

Таким образом, повышение степени рекуперации, тепла в ТС приводит к сокращению расхода топливного мазута в печи подогрева. Кроме этого, снижаются расход электроэнергии для вентиляторов в воздушных холодильниках и числ самих холодильников. [c.277]

Разработанная оптимальная схема ТС позволяет довести степень рекуперации тепла до 92%. За счет этого температура потока нефти перед вводом в отбензинивающую колонну < г б/б повышается до 230 °С, одновременно с уменьшением числа воздушных холодильников снижаются затраты на электроэнергию. Все это дает возможность получить экономический эффект в сумме 2,37 10 руб./год. [c.280]

Как следует из приведенных рассуждений, система, представленная на рис. 8.7, а, является исходной топологией для получения самых различных вариантов в зависимости от критерия и стратегии эволюции. Например, если исходить из максимума рекуперации тепла при относительно низкой стоимости системы, можно получить систему, приведенную на рис. 8.8, б. Для этого [c.463]

Таблица построена на основе теплового баланса отдельных интервалов (подзадач), однако отдельные ее элементы имеют значение для всей системы теплообмена. Так, нижний элемент треть-его столбца имеет значение, равное невязке теплового баланса потоков системы, т. е. количеству отводимого из системы тепла (см. табл. 8.2). Верхняя цифра в столбце 4 указывает на минимальное количество тепла, которое необходимо подвести к системе (см. рис. 8.6). Нижняя цифра в столбце 5 соответствует количеству тепла, которое необходимо отвести от системы (см. рис. 8.8). Таким образом, имеется возможность оценить значения нагрузок на подогреватели и холодильники исходя из максимума рекуперации тепла. [c.465]

Итак, синтез ректификационной установки с максимальной рекуперацией тепла потоков проводится с использованием трех основных операций (исключая изменение температурного уровня внешних источников энергии). [c.470]

Алгоритм упорядоченного поиска системы разделения. Алгоритм основан па использовании а) процедуры упорядоченного поиска оптимального варианта схемы на дереве вариантов б) ограничений, полученных на этапе анализа физико-химических и термодинамических свойств компонентов и смесей в) оценки вероятной стоимости незавершенной части схемы г) оценки возможности рекуперации тепла целевых и промежуточных потоков [52-54]. [c.488]

Следует отметить, что в алгоритме нет необходимости использовать верхнее граничное значение стоимости, хотя последнее в некоторых случаях может значительно сократить пространство поиска оптимального варианта. Действительно, если окажется, что величина д для некоторой вершины больше верхнего граничного значения, то через данную вершину не может проходить оптимальный вариант (эта вершина не лежит на пути минимальной стоимости) и нет необходимости производить дальнейшее ветвление. Анализ теплового взаимодействия потоков внутри схемы, по существу, является выбором верхней граничной оценки. Поэтому синтез схемы с учетом рекуперации тепла проводится на незначительной части пространства поиска и осуществляется достаточно быстро. [c.493]

Анализ возможностей рекуперации тепла. Тепловое объединение потоков внутри схемы является одним из путей повышения энергетической эффективности производства. За исключением отдельных работ [37, 56—58], эта проблема при синтезе технологических схем разделения многокомпонентных смесей не рассматривается, что объясняется высокой размерностью задачи и вычислительными трудностями оптимизации системы высокого порядка. Так, при разделении пятикомпонентной смеси имеется [c.496]

Процедура поиска возможных вариантов объединения потоков в пределах схемы разделения многокомпонентных смесей ректификацией отличается тем, что выявление возможностей рекуперации тепла проводится на этапе предварительного анализа свойств потоков без необходимости выполнения полных расчетов колонн. Выявляемые варианты теплового объединения в дальнейшем используются при синтезе как наиболее перспективные в смысле энергозатрат. [c.497]

Тепло выходящих дымовых газов используют для получения водяного пара в котле-утилизаторе. Это значительно улучшает экономические показатели работы установки. Рекуперация тепла является в настоящее время основной энергосберегающей технологией, внедряемой на установках по утилизации отходов производства. Мелкие твердые частицы выносятся с дымовыми газами и отделяются известными методами (например, с помощью влажной очистки), крупные частицы остаются в псевдо-ожижепном слое теплоносителя (рис. 49). [c.127]

Таким образом, сформулированные правила генерации матрицы тепловых объединений позволяют без расчета величин тепловых нагрузок выявлять возможные варианты рекуперации тепла. [c.500]

Из табл. 8.11 следует, что следующей должна раскрываться вершина 2) так как ей соответствует минимальная стои.мость. К тому же эта вершина принадлежит к области вариантов схем с рекуперацией тепла. При этом первой перспективной колонной (предполагается, что она будет принадлежать оптимальному варианту схемы) считается колонна 2. [c.505]

Для получения квазиоптимальных вариантов схем, отличающихся по затратам на 1%, производится расчет вершин gi,, ig, Qia, 9201 21 И 922- Все схемы имеют общее начало и включают колонны с рекуперацией тепла. [c.509]

Тепловое объединение потоков колонн 7 ъ 16 позволяет снизить энергетические затраты на 25% от общего количества, необходимого для ведения процесса. Это позволяет вычислить граничное значение стоимости с учетом рекуперации как — ITq, где П(з — экономия за счет рекуперации тепла. [c.509]

Так как легколетучая и тяжелая фракции рассматриваются независимо, имеются возможности рекуперации тепла между составляющими этих фракций. Анализ матрицы тепловых взаимодействий позволяет установить, что источниками тепла в технологических схемах с учетом ограничений, установленных на этапе исследования физико-химических свойств, могут рассматриваться потоки кротонового альдегида и уксусной кислоты, которые могут обмениваться с кубовыми продуктами следующим образом (табл. 8.17). [c.513]

Для синтеза гомогенной схемы, разделения многокомпонентной смеси методом ректификации источниками тепЛа являются потоки сверху колонны, а стоками — кубовые продукты. Вклад потоков питания как источников (стоков) в общую задачу рекуперации энергии значительно меньший, чем продуктов разделения. На рис. 2.9 приведены возможные схемы разделения четырехкомпонентной смеси А B D на чистые продукты. Компоненты расположены в порядке возрастания температур кипения. Если принять, что рекуперация тепла производится за счет подогрева кубового остатка верхним продуктом, а колонны работают при одинаковых давлениях, то однократная рекуперация тепла возможна лишь в трех случаях из пяти. Следовательно, при прочих равных показателях эти схемы экономически выгоднее. [c.141]

Мощность верхнего продукта как источника является функцией флегмового числа. С увеличением флегмового числа растет энергоемкость продукта. Поскольку рабочее флегмовое число заранее неизвестно и определяется в результате расчета колонны, то различие температур кипения потоков лишь указывает на принципиальную возможность рекуперации тепла. Поэтому критерий оптимальности схемы не является аддитивной функцией критериев [c.141]

Постановка задачи определения оптимального варианта технологической схемы теплообмена с помощью декомпозиционно-эв-ристического метода синтеза однородных систем имеет следующий вид [11]. Имеется М горячих технологических потоков 5м- (i= = 1,2,..., М) н /V холодных технологических потоков Sn-j (/ = = 1, 2,..., N), которые должны быть нагреты в теплообменниках заданного типа за счет рекуперации тепла горячих потоков. Каждый технологический поток характеризуется массовым расходом W, начальной tn и конечной t температурами и теплоемкостью с. Для решения задачи — разработки оптигмальной технологической схемы теплообмена — необходимо при заданных типах элементов схемы определить такую структуру технологических связей мел<ду элементами системы и выбрать параметры элементов, которые обеспечат получение и выполнение требуемой технологической операции теплообмена и будут соответствовать минимуму приведенных заират. [c.320]

Как видно, оптимальная система теплообмена позволяет довести степень рекуперации тепла до 92 /о, за счет чего повышается температура потока нефти перед вводом в отбензинивающую колонну до 230 °С. Одновременно с уменьшением гисла воздушных аолодильников снижаются затраты на электроэнергию. [c.322]

Считается, что в хорошем летком масле промежуточные фракции между бензолом и толуолом, а также толуолом и ксилолом должны быть малы. Наоборот, высокое содержание их принимают за свидетельство в пользу недостаточно высокой температуры ароматизации или слийгком большой скорости введения нефти. Осуществляемая у нас ароматизация дает возможность получать, например, из керосина 5% бензола и 6% толуола, ценой весьма высоких затрат на топливо. Расход топлива на печах Пикеринга составляет 21% без рекуперации тепла и 18% с рекуперацией. В ретортах же Пинча расход топлива достигает 25% и выше. Следует думать, что при развитии методов парофазного крэкинга и прн широком строительстве соответственной промышленности, а также при развитии более совершенных методов ректификации, надобность в существовании специфической самодовлеющей промышленности по ароматизации нефти отпадает. Свертыванию ее кроме того будет способствовать и развитие промышленности высоко- и низкотемпературного коксования. [c.376]

ИЗС, например, оптимальных технологических схем тепловых систем (ТС) формулируется следующим образом для некоторого химического производства имеется т исходных горячих технологических потоков 5м-г (/= 1, т), которые должны быть охлаждены, и п исходных холодных технологических потоков (/ = = 1, п), которые должны быть нагреты за счет рекуперации тепла этих технологических потоков в системе, состоящей из теплообменных аппаратов заданного типа. Каждый к-ый исходный тех- нологическнй поток характеризуется следующими заданными параметрами состояния массовым расходом входной и выходной температурами теплоемкостью с . Для изменения энтальпий исходных технологических потоков при необходимости предполагается возможным вводить дополнительно в структуру тепловой системы нагреватели или холодильники, которые используют (внешние) тепло- и хладагенты. [c.143]

Так как при решении новой расширенной задачи возможно одновременное многократное использование одних и тех же потоков, то величина приведенных затрат на выполнение задг ния по рекуперации тепла технологических потоков будет ниже, чем она могла бы быть при нахождении оптимального решения исходной проектной задачи. Кроме того, можно получить при решении этой новой, физически нереализуемой задачи такую схему ТС, которая Не будет одновременно многократно использовать одни и те же потоки. Следовательно, в соответствии с условием ( 1,17) и ( 1,18) рассматриваемая новая расширенная задача является граничной по отношению к исходной проектной задаче. Некоторое физически реализуемое решение граничной задачи, которое будет удовлетворять условию минимума приведенных затрат, является искомым оптимальным решением исходной задачи. [c.251]

Покажем применение рассмотренного алгоритма для разработки оптимальной технологической схемы ТС, которая должна обеспечить рекуперацию тепла четырех потоков 5л 1 и 5лг з — холодные потоки 5м-2 и Sм-i — горячие потоки. [c.254]

Операторная схема синтезированной тепловой системы показана на рис. УЫ6,б. Оптимальная технологическая схема тепловой системы позволяет повысить степень рекуперации тепла в ЭЛОУ-АТ-б 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 отбензияен-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.267]

Целенаправленное совмещение ректификации и химической реакции особенно эффективно в тех случаях, когда реакция про-гекает с высокой скоростью и большим тепловым эффектом и их совместное протекание не противоречиво. В этом случае основная цель совмещения состоит в активном использовании тепла химической реакции непосредственно в одном аппарате без промежуточных преобразователей и, следовательно, с высокой эффективностью. В отличие от обычно применяемой рекуперации тепла реакции в случае совмещения должна уменьшиться инерционность объекта и соответственно возрасти область устойчивых режимов. Другой причиной совмещения может служить потребность в изменении топологии концентрационного симплекса составов при разделении азеотропных смесей. [c.92]

Прямой перебор вариантов схем с ростом числа потоков практически невозможен из-за высокой размерности задачи. Практически уже для шестипоточной схемы необходимо рассмотреть 10 вариантов схемы Поэтому использование эвристик и допущений весьма желательно. Так, алгоритм, построенный на эвристике (8.24), позволяет решать задачи разумной размерности [18]. Прав- да, метод может давать иногда заведомо неоптимальные решения, что приводит к необходимости использовать другие эвристики в таких ситуациях. Эта эвристика совместно с запретом на рекуперацию очень малых количеств тепла используется для синтеза теплообменной системы в сочетании с методом ветвей и границ [19]. Основным требованием к синтезируемой схеме является максимальная степень рекуперации тепла. Сочетание стратегии метода декомпозиции с эвристическими правилами было положено в основу декомпозиционно-эвристического алгоритма с обучением [5]. [c.458]

Рассмотренный алгоритм достаточно просто реализуется на начальном этапе синтеза теплообменных систем на основе критерия максимума рекуперации тепла. Однако как при получении базового варианта схемы, так и при его усовершенствовании используются определенные эвристические правила и эволюционные стратегии, связанные с опытом и эрудицией проектировщика и трудно поддающиеся формализации. Наиболее удобным режимом проектирования поэтому является режим непосредственного взаимодействия пользователя с ЭВМ. В этом случае любая стратегия получения оптимального (квазиоптимального) варианта схемы может быть легко реализована. Одной из важных задач для получения оптимального варианта теплообменной системы в соответствии с температурно-интервальным алгоритмом является объединение (расщепление) потоков и теплообменников, перемещени подогревателей и холодильников вдоль температурных градиентов потоков таким образом, чтобы обеспечивалась необходимая [c.465]

Процесс синтеза технологической схемы удобно представить в виде дерева вариантов (рис. 8.20 . Построение дерева начинается с генерации дочерних вершин исходной вершины , которая соответствует входу в систему исходной смеси компонентов (а 1Х2.. . х . При этом все массивы контрольного списка обнуляются, а в матрице связей сохраняются индексы 4 и 5, соответствующие вариантам схем с рекуперацией тепла. После построения вершин 1, 21 м рассчитываются действительные и эвристи- [c.504]

Метод ветвей и границ нашел применение при синтезе схем рекуперации тепла в системах теплообменной аппаратуры. Его применение основано на том, что вся совокупность возможных решений подразделяется на ряд ветвей и для каждой из пих устанавливаются грапичпые значения некоторого критерия оптимизации. Если в процессе расчета вариантов схем данной ветви выясняется, что решение выходит за принятые границы, то оно исключается из дальнейшего рассмотрения. На основании последовательных расчетов границы уточняются, стягиваясь к значениям, соответствующим оптимальному решению. Метод ветвей и границ прост в реализации, однако определенные трудности может вызвать декомпозиция исходной системы на ряд подсистем решений. [c.139]