化工节能原理与技术ppt课件.ppt

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1、第4章过程系统节能–夹点技术4.1绪论4.1.1过程系统节能的意义节能工作的发展过程：第一阶段：“捡浮财”阶段，主要表现在回收余热；第二阶段：单个设备的节能，采用多效、热泵技术等；第三阶段：过程系统节能，采用夹点技术。夹点技术以整个系统为出发点，优于只考虑局部而不考虑整个系统的节能方案1第4章过程系统节能–夹点技术4.1绪论4.1.2夹点技术的应用范围及其发展夹点技术适用于过程系统的设计和节能改造；过程工业是以处理物料流和能量流为目的的行业过程工业的生产系统：工艺过程子系统、热回收换热网络子系统和蒸汽动力公用工程子系统2第4章过程系统节能–夹点技术4.1绪论4.1.2夹点技术的应用范围及

2、其发展夹点技术适用于过程系统的设计和节能改造；过程工业是以处理物料流和能量流为目的的行业过程工业的生产系统：工艺过程子系统、热回收换热网络子系统和蒸汽动力公用工程子系统工艺过程子系统由反应器、分离器等单元设备组成的生产流程热回收换热网络子系统是由换热器、加热器、冷却器组成的系统蒸汽动力公用工程子系统是指为生产过程提供各种级别的蒸汽和动力的子系统3第4章过程系统节能–夹点技术4第4章过程系统节能–夹点技术4.1绪论4.1.2夹点技术的应用范围及其发展夹点技术最初源于热回收换热网络的优化集成发展为包括热回收换热网络子系统和蒸汽动力公用工程子系统的总能系统5第4章过程系统节能–夹点技术4.2夹

3、点的形成及其意义4.2.1温-焓图和复合曲线热物流线的走向是从高温到低温，冷物流线的走向是从低温到高温吸入或放出dQ热量所传的总热量CP为热容流率6第4章过程系统节能–夹点技术4.2夹点的形成及其意义4.2.1温-焓图和复合曲线热物流线的走向是从高温到低温，冷物流线的走向是从低温到高温7第4章过程系统节能–夹点技术4.2夹点的形成及其意义4.2.1温-焓图和复合曲线对多股物流，合并成一根热复合曲线8第4章过程系统节能–夹点技术4.2夹点的形成及其意义4.2.1温-焓图和复合曲线对多股物流，合并成一根热复合曲线复合曲线要改变斜率，即两个端点的纵坐标不变，在横轴上的距离等于多股热流在横轴上的

4、距离的迭加9第4章过程系统节能–夹点技术4.2夹点的形成及其意义4.2.2夹点的形成冷热复合曲线的相对位置有三种不同的情况10第4章过程系统节能–夹点技术4.2夹点的形成及其意义4.2.2夹点的形成夹点：冷、热复合曲线在某点重合时该系统内部换热达到极限，重合点的传热温差为零，该点即为夹点；夹点温差：冷、热复合曲线上传热温差最小的地方夹点温差为零时操作需要无限大的传热面积11第4章过程系统节能–夹点技术4.2夹点的形成及其意义4.2.2夹点的形成夹点：冷、热复合曲线在某点重合时该系统内部换热达到极限，重合点的传热温差为零，该点即为夹点；夹点温差：12第4章过程系统节能–夹点技术4.2夹点的

5、形成及其意义4.2.3问题表法（1）以冷、热流体的平均温度为标尺，划分温度区间。（2）计算每个温区内的热平衡，以确定各温区所需的加热量和冷却量。（3）进行热级联计算。（4）温区之间热通量为零处，即为夹点。13第4章过程系统节能–夹点技术4.2夹点的形成及其意义4.2.3问题表法14第4章过程系统节能–夹点技术4.2夹点的形成及其意义4.2.3问题表法15第4章过程系统节能–夹点技术4.2夹点的形成及其意义4.2.4夹点的意义夹点是冷热复合曲线中传热温差最小的地方，此处热通量为零；夹点之上是热端，只有换热和加热公用工程；夹点之下是冷端，只有换热和冷却公用工程夹点方法的设计原则是：（1）夹点

6、之上不应设置任何公用工程冷却器；（2）夹点之下不应设置任何公用工程加热器；（3）不应有跨越夹点的传热16第4章过程系统节能–夹点技术4.2夹点的形成及其意义4.2.4夹点的意义17第4章过程系统节能–夹点技术4.3换热网络设计目标4.3.1能量目标能量目标是指最小加热公用工程量和最小冷却公用工程量；能量目标随夹点温差而变（缩小夹点温差）4.3.2换热单元数目目标面积对费用的影响不如换热器台数的影响大；换热器费用与换热面积的关系可能分离成不相关子系统不能分离成不相关子系统18第4章过程系统节能–夹点技术4.3换热网络设计目标4.3.2换热单元数目目标整个换热网络作为一体对待时的最小换热单元

7、数目19第4章过程系统节能–夹点技术4.3换热网络设计目标4.3.3换热网络面积目标物流按纯逆流垂直换热时的近似面积目标，即在冷热复合温焓图上计算各区间垂直传热所需传热面积，然后相加而得。20第4章过程系统节能–夹点技术4.3换热网络设计目标4.3.3换热网络面积目标物流按纯逆流垂直换热时的近似面积目标，即在冷热复合温焓图上计算各区间垂直传热所需传热面积，然后相加而得。第i区段的换热面积换热网络的总面积21第4章过程系统节能–夹点技