考慮非等溫混合的熱集成水網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化設(shè)計(jì).pdf

1、水資源和能源是人類賴以生存的重要資源。近年來(lái)水資源和能源危機(jī)已經(jīng)引起了世界的普遍關(guān)注，如何積極有效地解決這兩個(gè)危機(jī)，開(kāi)展節(jié)水節(jié)能工作迫在眉睫。目前，過(guò)程工業(yè)中用水網(wǎng)絡(luò)和換熱網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化設(shè)計(jì)都取得了重大發(fā)展，但是對(duì)于用水網(wǎng)絡(luò)中考慮能量集成的優(yōu)化設(shè)計(jì)問(wèn)題的研究還較少，且在實(shí)際應(yīng)用方面的能力仍有不足，相關(guān)研究還需進(jìn)一步完善。基于這種研究背景，本文對(duì)多雜質(zhì)體系用水網(wǎng)絡(luò)和換熱網(wǎng)絡(luò)的集成方法進(jìn)行了研究。主要研究?jī)?nèi)容包括：
　?、旁趯?duì)多雜質(zhì)體系水

2、網(wǎng)絡(luò)超結(jié)構(gòu)分析建模的基礎(chǔ)上，提出了基于改進(jìn)粒子群算法(PSO)對(duì)問(wèn)題進(jìn)行求解的策略，以最小新鮮水用量為目標(biāo)函數(shù)，采用最大進(jìn)出口濃度約束和懲罰函數(shù)法。對(duì)文獻(xiàn)中的兩個(gè)算例進(jìn)行了計(jì)算，求解結(jié)果表明本文所采用方法在多雜質(zhì)水網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化設(shè)計(jì)問(wèn)題中可以達(dá)到比較理想的效果。
　?、圃趯?duì)Yee和Grossmann提出的換熱網(wǎng)絡(luò)分級(jí)超結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，考慮了物流的分流和非等溫混合，建立了包含更多可行結(jié)構(gòu)的換熱網(wǎng)絡(luò)同步綜合數(shù)學(xué)模型，使問(wèn)題描述更符合

3、實(shí)際，并采用無(wú)進(jìn)化次數(shù)的改進(jìn)PSO算法對(duì)問(wèn)題進(jìn)行求解。對(duì)兩個(gè)典型算例進(jìn)行了研究，計(jì)算結(jié)果表明本文所采用的方法在換熱網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化設(shè)計(jì)問(wèn)題中可以獲得比較理想的結(jié)果，并且本文所采用的有分流換熱網(wǎng)絡(luò)超結(jié)構(gòu)同時(shí)包含無(wú)分流情況，從而更能囊括所有匹配的可能性而獲得最優(yōu)解。
　　⑶在多雜質(zhì)體系水網(wǎng)絡(luò)超結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)和換熱網(wǎng)絡(luò)分級(jí)超結(jié)構(gòu)綜合優(yōu)化的基礎(chǔ)上，提出了一種集成優(yōu)化多雜質(zhì)體系用水網(wǎng)絡(luò)和換熱網(wǎng)絡(luò)的新方法。該方法考慮了進(jìn)入用水單元的新鮮水和回用水之間