夹点技术在换热网络优化中的应用.pdf

化学工程师
Sum 216 No 9
Chemical Engineer
2013年第9期
文编号:1002-1124(2013)09-0044-04
综
夹点技术在换热网络优化中的应用
马可,孙铁,张素香
(辽宁石油化工大学机械工程学院,辽宁抚顾113001)
摘要:换热网络的优化设计是石化行业生产过程中经常遇到的问题,夹点技术在换热网络优化中有着
重要的地位。本文简要阐述了换热网络的基本思想以及夹点技术在换热网络中的应用,用一个简单例子说明
了如何运用问题表格法来确定换热网络的夹点,并介绍了夹点技术存在的局限性
关键词:换熱网络;夹点技术;优化设计;应用
中图分类号:T021.8
文献标识码:A
Pinch point technique in the application of heat exchanger network optimum design
MA Ke, SUN Tie, ZHANG Su-xiang
Petroleum&Chemical Technology Mechanical Engineering Institute, Liaoning University, Fushun 113001, China
Abstract: Heat exchanger network optimum design is a kind of problem which is frequently occurred in the
production of chemical industries, pinch point technique plays a significant role in designing heat exchanger net
work. This article briefly introduces the fundamental theory of heat exchanger network and pinch point in the ap
plication of heat exchanger network. It gives a simple example to introduce how to work out pinch point with the
method of issue form, and the limitations of pinch point.
Key words: heat exchanger network; pinch point; optimum design; application
在当今工业生产中,尤其是石油化工行业,其的热量5]。换热网络的系统综合,就是要确定一个换
生产装置的能量回收以及二次利用,有着重要的地热器网络,它有最小的设备投资费用和运行费用,
位和作用。对于热能的回收和利用,主要由各种物并且能够将每一个工艺物流由初始温度提高到目
流进行热交换获得。在这个过程中,一些工艺物流标温度?
需要加热,一些工艺物流需要冷却,如果可以适当
50℃STM
将这些冷热物流进行有效的匹配,用热物流给冷物
300C CW
流加热,使得冷热物流分别达到他们的目标温度
50℃ST200℃工艺过程
增强其回收能力,最大限度的减少公用工程的使
用,这样就减少了能源浪费,增加了经济效益4。
阳1初始换热网络
Fig 1 Original heat exchanger netwo
1换热网络
图1表示某反应温度需要达到200℃才能开始
进行,而反应过程放热使得出口温度达到300℃,但
在热能工程领域,既要降低能量消耗,又要提消耗的燃料以及得到的产品均是常温。因此,需对
高能量利用率,还要有效合理的产生、利用、输送、反应进行加热和冷却,方法就是在反应器前增加两
回收热能。而热能的回收是通过换热网络实现的,台加热器,在反应器后设置一台冷却器。这其中的
因此,换热网络也称为热量回收系统,它可以有效加热器和冷却器就是公用工程部分。
的降低化工生产企业的能耗。热回收换热网络是指
公用工程包括单一热公用工程和单一冷公用
在生产过程中,由换热器、加热器、冷却器和联络管工程,单一热公用工程设备有加热炉、预热器、蒸汽
线组成的系统,其目的在于把冷物流加热到目标温加热器等装置,单一冷公用工程设备有冷却水系
度,把热物流冷却至目标温度,并回收利用热物流统、空气冷却器、蒸汽升温和锅炉结合水加热等设
备。
收稿日期:2013-05-23
在以前能源不太紧张的年代,一般均采用这种
基金项自:抚顺市科技攻关项目(201227)
对一的方式。根据加热温度的要求,设置加热器
作者简介:马可(1985-).9男,辽宁抚顺人,在读研究生,研究方向:过或预热器,空冷器或水冷器,为此需要在厂区内设
程系统换热络优化设计与节能。