计算物理 ›› 2022, Vol. 39 ›› Issue (6): 707-716.DOI: 10.19596/j.cnki.1001-246x.8511
韩新宇1(), 段欢欢1,2, 崔国民1,*(
), 肖媛1, 杨其国1, 张冠华1
收稿日期:
2022-01-21
出版日期:
2022-11-25
发布日期:
2023-04-01
通讯作者:
崔国民
作者简介:
韩新宇(1997-), 男, 硕士研究生, 研究方向为强化换热及系统过程优化, E-mail: xinyuhan1997@163.com
Xinyu HAN1(), Huanhuan DUAN1,2, Guomin CUI1,*(
), Yuan XIAO1, Qiguo YANG1, Guanhua ZHANG1
Received:
2022-01-21
Online:
2022-11-25
Published:
2023-04-01
Contact:
Guomin CUI
摘要:
建立一种拓展节点非结构模型, 在冷热两端, 各额外增设一条冷热流股和常规热冷流股进行匹配, 判定冷热内部公用工程的生成, 实现公用工程在冷热流股上任意位置的独立匹配, 提升模型自由度。将强制进化随机游走算法引入到实际工程算例9SP、10SP、15SP中进行优化, 最优结果比现有文献分别节省了5 600$·a-1、848$·a-1、4 455$·a-1。该拓展模型的应用不仅可以得到更经济的换热网络设计, 并且具有更强的灵活性。
韩新宇, 段欢欢, 崔国民, 肖媛, 杨其国, 张冠华. 公用工程灵活匹配的节点非结构拓展模型[J]. 计算物理, 2022, 39(6): 707-716.
Xinyu HAN, Huanhuan DUAN, Guomin CUI, Yuan XIAO, Qiguo YANG, Guanhua ZHANG. Node-wise Non-structural Expansion Model for Flexible Matching of Public Utilities[J]. Chinese Journal of Computational Physics, 2022, 39(6): 707-716.
Hot utility/kW | Cold utility/kW | Units | Total area/m2 | TAC/($·a-1) | Reduce/% | |
Ref.[ | 23 900 | 31 620 | 14 | 18 132 | 2 920 933 | 0.3 |
Ref.[ | 23 880 | 31 600 | 11 | 18 449 | 2 935 831 | 0.81 |
Ref.[ | 24 135 | 31 855 | 15 | 17 844 | 2 918 341 | 0.21 |
Ref.[ | 24 396 | 30 120 | 15 | 17 760 | 2 917 682 | 0.19 |
本文 | 24 207 | 31 927 | 16 | 17 658 | 2 912 082 |
表1 算例1最优结果与文献结果
Table 1 Optimal results of Example 1 and in literatures
Hot utility/kW | Cold utility/kW | Units | Total area/m2 | TAC/($·a-1) | Reduce/% | |
Ref.[ | 23 900 | 31 620 | 14 | 18 132 | 2 920 933 | 0.3 |
Ref.[ | 23 880 | 31 600 | 11 | 18 449 | 2 935 831 | 0.81 |
Ref.[ | 24 135 | 31 855 | 15 | 17 844 | 2 918 341 | 0.21 |
Ref.[ | 24 396 | 30 120 | 15 | 17 760 | 2 917 682 | 0.19 |
本文 | 24 207 | 31 927 | 16 | 17 658 | 2 912 082 |
Hot utility/kW | Cold utility/kW | Units | Total area/m2 | TAC/($·a-1) | Reduce/% | |
Ref.[ | 20 389 | 14 784 | 19 | 55 449 | 5 587 625 | 0.038 |
Ref.[ | 20 342 | 14 736.5 | 21 | 55 620 | 5 592 478 | 0.124 |
Ref.[ | 20 403 | 14 797 | 21 | 55 741 | 5 606 692 | 0.378 |
Ref.[ | 20 371 | 14 764 | 22 | 55 516 | 5 589 493 | 0.071 |
Ref.[ | 20 472 | 14 865 | 21 | 55 270 | 5 586 365 | 0.015 |
本文 | 20 299 | 14 693 | 29 | 55 587 | 5 585 517 |
表2 算例2最优结果与文献结果
Table 2 Optimal results of Example 2 and in literatures
Hot utility/kW | Cold utility/kW | Units | Total area/m2 | TAC/($·a-1) | Reduce/% | |
Ref.[ | 20 389 | 14 784 | 19 | 55 449 | 5 587 625 | 0.038 |
Ref.[ | 20 342 | 14 736.5 | 21 | 55 620 | 5 592 478 | 0.124 |
Ref.[ | 20 403 | 14 797 | 21 | 55 741 | 5 606 692 | 0.378 |
Ref.[ | 20 371 | 14 764 | 22 | 55 516 | 5 589 493 | 0.071 |
Ref.[ | 20 472 | 14 865 | 21 | 55 270 | 5 586 365 | 0.015 |
本文 | 20 299 | 14 693 | 29 | 55 587 | 5 585 517 |
Hot utility/kW | Cold utility/kW | Units | Total area/m2 | TAC/($·a-1) | Reduce/% | |
Ref.[ | 43 280 | 61 150 | 29 | 14 069 | 5 613 283 | 8.92 |
Ref.[ | 28 134 | 46 005 | 24 | 22 622 | 5 219 119 | 2.05 |
Ref.[ | 26 500 | 44 311 | 25 | 24 128 | 5 116 806 | 0.09 |
本文 | 26 500 | 44 311.5 | 24 | 24 280 | 5 112 351 |
表3 算例3最优结果与文献结果
Table 3 Optimal results of Example 3 and in literatures
Hot utility/kW | Cold utility/kW | Units | Total area/m2 | TAC/($·a-1) | Reduce/% | |
Ref.[ | 43 280 | 61 150 | 29 | 14 069 | 5 613 283 | 8.92 |
Ref.[ | 28 134 | 46 005 | 24 | 22 622 | 5 219 119 | 2.05 |
Ref.[ | 26 500 | 44 311 | 25 | 24 128 | 5 116 806 | 0.09 |
本文 | 26 500 | 44 311.5 | 24 | 24 280 | 5 112 351 |
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