СИНТЕЗ ТЕХНОЛОГІЧНОЇ МЕРЕЖІ ДЛЯ МІНІМІЗАЦІЇ ЕНЕРГІЇ ТА ВИТРАТ З ВИКОРИСТАННЯМ КОНЦЕПЦІЇ P-ГРАФІВ
DOI:
https://doi.org/10.20998/2078-5364.2019.4.09Ключові слова:
теплообмінний апарат, теплопередача, інтеграція тепла, теплообмінні мережіАнотація
Збільшення рекуперації тепла в промисловості та побуті є ключовим моментом зменшення споживання енергії. Це значною мірою може бути досягнуто за рахунок підвищення ефективності як технологічних установок, так і промислового обладнання. Оптимальне визначення структури мережі з технологічним обладнанням - це завдання синтезу технологічної мережі, що включає інтеграцію конструкції процесу з оптимальною інтеграцією тепла. Оскільки вибір технологічної мережі під час синтезу має великий вплив на вартість, надійність та рівень інтеграції тепла, ці три елементи повинні враховуватися одночасно при синтезі технологічних процесів, впроваджуючи більш ефективні системи передачі тепла з покращеною конструкцією. Для його досягнення вкрай необхідний загальний підхід та інструмент моделювання, який одночасно охоплює витрати, надійність та рівень цілей інтеграції тепла для оптимального проектування технологічної мережі. У даній роботі розглядається оптимальний вибір теплообмінного обладнання пластинчастого типу для синтезу теплообмінної мережі підприємства з застосуванням теорії Р-графів.
Посилання
Smith R., Jobson M., Chen L. Recent development in the retrofit of heat exchanger networks // Applied Thermal Engineering. ‒ 2010. ‒ T. 30, № 16. ‒ P. 2281–2289.
Friedler F., Aviso K. B., Bertok B., Foo D. C. Y., Tan R. R. Prospects and challenges for chemical process synthesis with P-graph // Current Opinion in Chemical Engineer-ing. ‒ 2019. ‒ T. 26. ‒ P. 58–64.
Friedler F., Tarján K., Huang Y.W., Fan L.T. Graph-theoretic approach to process synthesis: axioms and theorems // Chemical Engineering Science. ‒ 1992. ‒ T. 47, № 8. ‒ P. 1973–1988.
Nagy A.B., Adonyi R., Halasz L., Friedler F., Fan L.T. Integrated synthesis of process and heat exchanger networks: algorithmic approach // Applied Thermal Engineering. ‒ 2001. ‒ T. 21, № 13. ‒ P. 1407–1427.
Orosz A., Pimentel J., Friedler F. Simultaneous Synthesis of Processes with its Heat Exchanger Networks: P-graph Approach // Chemical Engineering Transactions. ‒2019. ‒ T. 76. ‒ P. 1219–1224.
Wang Y., Pan M., Bulatov I., Smith R., Kim J.-K. Application of intensified heat transfer for the retrofit of heat exchanger network // Applied Energy. ‒ 2012. ‒ T. 89, № 1. ‒ P. 45–59.
PHEs. Design, Applications and Performance. / Wang L., Sunden B., Manglik R. M. ‒ Southhampton, UK: WIT Press, 2007.
Compact Heat Exchangers for Energy Transfer Intensification: Low Grade Heat and Fouling Mitigation. / Klemes J.J., Arsenyeva O., Kapustenko P., Tovazhnyanskyy L.: CRC Press, 2015. ‒ 354 p.
Arsenyeva O.P., Tovazhnyanskyy L.L., Kapustenko P.O., Demirskiy O.V. Heat trans-fer and friction factor in criss-cross flow channels of plate-and-frame heat exchangers // Theoretical Foundations of Chemical Engineering. ‒ 2012. ‒ T. 46, № 6. ‒ P. 634–641.
Arsenyeva O., Kapustenko P., Tovazhnyanskyy L., Khavin G. The influence of plate corrugations geometry on plate heat exchanger performance in specified process con-ditions // Energy. ‒ 2013. ‒ T. 57. ‒ P. 201–207.
Hall S.G., Ahmad S., Smith R. Capital cost targets for heat exchanger networks com-prising mixed materials of construction, pressure ratings and exchanger types // Com-puters & chemical engineering. ‒ 1990. ‒ T. 14, № 3. ‒ P. 319–335.
Vatavuk W.M. A potpourri of equipment prices-Part 1 // Chemical Engineering. ‒ 1995. ‒ T. 102, № 8. ‒ P. 68.
