换热器性能的（火积）经济学分析

《换热器性能的（火积）经济学分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、第34卷第5期2013年1O月电力与能源449换热器性能的炽经济学分析蔡飞，丁田田。，吴吁生(1．华东理工大学机械与动力工程学院，上海200237；2．华南理工大学机械工程学院，广州510641)摘要：基于煅耗散原理与炯经济学原理，建立了煅经济学，提出了一项换热器性能的煨经济评价指标——单位传热量的总费用7／,并结合实例对螺旋板式换热器进行优化，得到其结构参数和之间的关系，获得了最优的结构参数，可为工程上换热器的性能评价提供参考。关键词：换热器；煅经济学；性能评价；炯经济学；煨耗散原理中图分类号：TB657．5文献标志码：A文章编号：2095—1256(2013)0

2、5一O449一O4AnalysesofEntransyEconomicsofPerformanceonHeatExchangerCaiFei，DingTiantian。，WuYusheng，(1．MachineryandPowerEngineeringCollege，EastChinaUniversityofScienceandTechnology，Shanghai200237，China；2．MachineryEngineeringCollege，SouthChinaUniversityofTechnology，Guangzhou510641，China)Abst

3、ract：Thispaperisbasedontheprincipleofentransydissipationandexergyeconomicsprinciple，estab—lishedentransyeconomics，proposedaperformanceindexwithentransyeconomicsofheatexchanger—thetotalcostofunittransferheat1，andwiththeinstanceofoptimizespiralplateheatexchanger，gotitsrelationshipbetween

4、structureparametersandr~，obtainedtheoptimumstructureparameters．theconclusionsofthispapermayprovidereferenceforheatexchangerperformanceevaluationonengineering．Keywords：Heatexchanger；Entransyeconomics；Performanceevaluation；Exergyeconomics；Principleofentransydissipation熵产生代表换热器中的不可逆性，并用熵产

5、作为1换热器的性能评价标准换热器性能的评价标准，但研究发现熵产最小原在当今世界能源越来越紧缺的背景下，节能理存在一些悖论【2]。Hesselgreaves_3等利用其它降耗成为一个国家乃至世界的重大课题。化工生方法把熵产无因次化以消除Bejan提出的熵产悖产等过程所消耗的能源占总能源消耗的比重较论。ShahE4等分析了18种典型换热器的性能，大，因此降低能耗节约能源应以此为着手点，而换表明当有效度最大时，不可逆性(熵产)可以是最热器是化工生产过程中使用最广泛的单元设备之大、中间或者最小值。因此Shah认为，适用于热一，其性能的改善对节约能源、降低能耗有着重大系统中热

6、功转换过程的熵产最小与最大能源效率的意义。相对应的概念，并不十分适用于热交换过程分析。对换热器性能的改善首先应找到一个合适的过增元[5等从导热过程与导电过程的比拟出发，换热器性能评价标准。目前，换热器的性能评价提出了与电容器的能量相对应的新的物理量煅，标准可以分为3类：它具有“能量”的性质，描述了一物体所具有的热1)基于热力学第一定律的能量分析法，但是量传递的总能力，并且经过深入的研究表明以加这种方法只是建立在“量”的守衡上，不能判断出热或冷却为目的热量传递过程的不可逆性是由煅能量品质的变化。耗散，而不是由熵产来度量的。但是，这种方法在2)基于热力学第二定律的炯分析

7、法，近十年对能量系统进行综合优化的时候，得出的结果有这种分析方法越来越受到人们关注，并且有了很时会出现“节能不节钱”的现象。大的发展。换热器的对流传热过程中由于存在不3)将热力学分析与经济因素统一考虑的炯可逆损失，Bejan_】提出以传热和流动阻力引起的经济学分析法。这种分析方法同时考虑了能量的45O蔡飞，等：换热器性能的煨经济学分析“质”和“量”。压降煅损失。本文基于煅耗散最小原理和炯经济学原理提无论是液体还是气体传热炽损失量AE的表出一项综合反映换热器的传热不可逆费用、流动达式为：不可逆费用、换热器投资和传热量多少的性能评△ET—ET／T0价指标，即单位传热