[发明专利]一种基于各股流体非线性温焓关系的换热网络夹点确定方法

摘要

一种基于各股流体非线性温焓关系的换热网络夹点确定方法，包括以下步骤：1)、在温-焓图上绘制所有流体的温变与焓变关系曲线；2)、构建连续的冷、热流体温焓关系曲线；3)、确定夹点温度和最小公用工程能量值；4)、确定具有最大热回收量的换热网络：第3)步获得的连续的冷、热流体温焓关系曲线，显示出每股流体的能量在热交换过程中随温度的变化情况，从温焓关系曲线的各衔接点做垂线，直接利用换热网络结构图得到具有最大热回收量的换热网络。本发明提供一种能够考虑流体非线性温焓关系影响的、基于各股流体非线性温焓关系的换热网络夹点确定方法。

主权项

一种基于各股流体非线性温焓关系的换热网络夹点确定方法，其特征在于：所述换热网络夹点确定方法包括以下步骤：1)、在温‑焓图上绘制所有流体的温变与焓变关系曲线，过程如下：首先，将流体温度转换为位移温度，即热物流温度降低ΔTmin/2，冷物流温度增加ΔTmin/2： T H , i * = T H , i - ΔT min / 2 - - - ( 1 ) T C , j * = T C , j + ΔT min / 2 - - - ( 2 ) 其中，ΔTmin为指定的最小允许传热温差，TH，i和TC，j分别为热流股i和冷流股j的温度；T*H，i和T*C，j分别为热流股i和冷流股j修正后的位移温度；然后，以位移温度为纵坐标、焓变为横坐标，绘制所有流体的温‑焓曲线，表示出流体能量随温度的变化情况；2)、构建连续的冷、热流体温焓关系曲线，过程如下：(1)首先，按热容流率的大小进行排序，在温‑焓图上，将热物流按热容流率从大到小的顺序依次从左向右排列，冷物流也按热容流率从大到小的顺序依次从左向右排列，对非线性流股，热容流率取平均值；(2)接着，从最低的温区开始，首先选取该温区内热容流率最大的热物流，并规定该流体的起始焓值为0；在随后的每个温区，都选择该温区内热容流率最大的热物流，各区间的温焓曲线首尾相连，从而绘制出第一条连续的热流体温焓关系曲线；(3)第一条连续的热流体温焓关系曲线绘制完成之后，如果还存在剩余热流体，则以第一条连续的热流体温焓关系曲线的最大焓值为起始点，重复第(2)步，绘制第二条连续的热流体温焓关系曲线。第二条连续的热流体温焓关系曲线完成之后，如果还存在剩余热流体，则绘制第三条连续的热流体温焓关系曲线，直至所有的热流体均表示在连续的温焓关系曲线之内为止；(4)对冷流体，同样按照第(2)、(3)步，绘制出各条连续的冷流体温焓关系曲线；3)、确定夹点温度和最小公用工程能量值，过程如下：在温‑焓图上，平移冷物流曲线，一直将第一条连续的冷流体温焓关系曲线平移到第一条连续的热流体温焓关系曲线的右边为止，同样将第二条连续的冷流体温焓关系曲线平移到第二条连续的热流体温焓关系曲线右边为止，直至各条连续的冷流体温焓关系曲线平移到相应的连续的热流体温焓关系曲线右边为止，冷热物流曲线的交点温度即为夹点温度，冷热曲线无法重叠的部分即为最小公用工程能量值，冷 热曲线重叠的部分即为最大热回收量；4)、确定具有最大热回收量的换热网络：第3)步获得的连续的冷、热流体温焓关系曲线，显示出每股流体的能量在热交换过程中随温度的变化情况，从温焓关系曲线的各衔接点做垂线，直接利用换热网络结构图得到具有最大热回收量的换热网络。