换热网络设计.doc

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1、化工系统工程换热网络设计以下以例题形式给出解题步骤：下表给出四股工艺物流的工况，最小允许传热温差DTmi×为20℃。请用夹点设计法设计一具有最大能量回收的换热网络。流股及类型热容流率CP,kW/K入口温度,℃出口温度，℃热负荷，kWH12.036060600H23.030060720C12.040260440C21.040280240C3(蒸发潜热)8080600解题步骤：①将热流端点温度减去DTmi×与冷流端点温度，去掉没有潜热存在的重复温度点（热流加DTmi×），按从大到小顺序排序划分温度区间；340,280,260

2、,80,80,40热流端点温度需+DTmi×具体温区：温区：S×1S×2S×3S×4S×5热流：36030028010010060冷流：340280260808040②计算每个温度区间的净需热量；D1=-120;D2=-80;D3=-360;D4=600;D5=-80;③从第一温区开始计算热量平衡；O1=120;O2=200;O3=560;O4=-40;O5=40;④找到逆向传热最多的温度点；⑤由外界向第一补充扭转逆向传热所需的热负荷，计算热量平衡；⑥向下一个温区传热为零的温度点即为夹点，第一温区获得的热量即为最小加热负

3、荷，最末温区传出热量即为最小冷却负荷；共3页，第2页化工系统工程①跨过夹点进行传热的所有换热匹配均不合理。结果：QHmi×=40kW,QCmi×=80kW；夹点位置：S×4与S×5的界面；夹点温度：热换热到100℃;冷换热80℃；潜热位置夹点之上子系统②设计换热网络方法：i)分夹点画冷热流热负荷分配ii)分别匹配，优先考虑热负荷，然后考虑热容流率相近，一次用尽夹点之上要优先考虑热流，必须完全通过换热降温到夹点温度夹点之下要优先考虑冷流，必须完全通过换热升温到夹点温度{这只是其中的一种方案，只要设计合理均可}〖设计夹点匹配

4、时必须要注意温差的要求，遵循夹点匹配的两种可行性原则〗a)分别匹配，优先考虑热负荷，然后考虑热容流率相近，一次用尽夹点之上要优先考虑热流，必须完全通过换热降温到夹点温度夹点之下要优先考虑冷流，必须完全通过换热升温到夹点温度共3页，第2页