(过程装备优化设计)最大热回收换热网络设计
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编号:P1******* 大修项目实施方案项目名称:换热网络优化申报单位:中海沥青(四川)有限公司项目经理:邱震宇主管领导(签字):日期:2013年12月4日中海油气开发利用公司制一、大修实施方案1.项目的主要内容1.1中段取热温差大,改变中段取热控制方式。
目前中段取热控制方式为通过流量调节阀控制中段循环抽出量,由于在换热器面积一定的情况下,中段循环抽出量越小,换热温差越大。
将目前的控制方式更换为三通调节阀控制抽出和返塔温差,增加中段循环量,减少换热温差,增大高温位部分的热量利用。
将常二中和减二中调节阀更换为三通调节阀,原流量计移至三通调节阀后,流量仍通过中段循环泵变频控制。
1.2针对换热网络中存在跨夹点传热的现象,调整目前的换热网络,主要有以下几个方面:a调换6组换热器换热顺序。
主要为原油-常二中(II)换热器E113调整至原油-减二中(II)换热器E114A/B后换热;闪底油-减二中(I)换热器E120调整至闪底油-减四线换热器E117后换热。
将闪底油-减渣(II)换热器E118A~D拆分成两组,即闪底油-减渣(II)换热器E118C/D和闪底油-减渣(III)换热器E118A/B,其中闪底油-减渣(II)换热器E118C/D调整至闪底油-减三线(I)E119后换热;b将换热器E108A/B和E110A/B沥青由走管程改为走壳程,原油由走壳程改为走管程。
c新增3台换热器,分别为原油-减三线(II)换热器E107B、原油-减二线换热器E106B和原油-常三线(II)换热器E105B。
改造后换热网络换热流程详见改造后的PFD图。
1.3增加相应的管道和阀门新增3台换热器,新增换热器原油侧压降为80kPa,工艺侧增加压降均在5kPa左右,可忽略不计;换热器E113和E114A/B调整换热顺序,原油管道系统增加9kPa压降;换热器E108A/B原油由走壳程改为走管程,原油管道系统增加16kPa压降,减渣管道系统减少144kPa压降;换热器E110A/B原油由走壳程改为走管程,原油管道系统减少20kPa压降,减渣管道系统减少6kPa压降;闪底油换热顺序调整,闪底油管道系统合计增加25kPa的压降。
1.1 概述在大型过程系统中,存在大量需要换热的流股,一些物流需要被加热,一些物流需要被被冷却。
大型过程系统可以提供的外部公用工程种类繁多,如不同压力等级的蒸汽,不同温度的冷冻剂、冷却水等。
为提高能量利用率,节约资源与能源,就要优先考虑系统中各流股之间的换热、各流股与不同公用工程种类的搭配,以实现最大限度的热量回收,尽可能提高工艺过程的热力学效率。
热集成网络的分析与合成,本质上是设计一个由热交换器组成的换热网络,使系统中所有需要加热和冷却的物流都达到工艺流程所规定的出口温度,使得基于热集成网络运行费用与换热设备投资费用的系统总费用最小。
Aspen 能量分析器软件采用过程系统最优化的方法进行过程热集成的设计,其核心是夹点技术。
它主要是对过程系统的整体进行优化设计,包括冷热物流之间的恰当匹配、冷热公用工程的类型和能级选择;加热器、冷却器及系统中的一些设备如分离器、蒸发器等设备在网络中的合适放置位置;节能、投资和可操作性的三维权衡;最终的优化目标是总年度运行费用与设备投资费用之和(总年度费用目标)最小,同时兼顾过程系统的安全性、可操作性、对不同工况的适应性和对环境的影响等非定量的过程目标。
因此,夹点技术不仅可以用于热回收换热网络的优化集成,而且可用于合理设置热机和热泵、确定公用工程的等级和用量,去除“瓶颈”、提高生产能力,分离设备的集成,减少生产用水消耗,减少废气污染排放等。
在此基础上,利用Aspen Energy Analyzer 设计换热网络,具体步骤如下:(1)确定流程中需要换热的冷流股和热流股;(2)利用物流数据做出冷热流股的温焓图和总组合曲线图(GCC);(3)确定最小传热温差;(4)找出夹点及最小冷、热公用工程用量;(5)构建优化换热网络。
1.2 工艺流股的提取过程流股的提取如下:由于R101_heat反应器外已经模拟使用饱和水汽化带走热量,故反应器热应删去,V101V_To_C01OUT已经将这部分热量移走。
供热管道网络的热力性能优化设计随着人民生活水平的提高和城市化进程的加速,供热系统作为城市基础设施的重要组成部分,在满足人们生活、生产等多样化需求的同时,也面临着诸多挑战。
供热管道网络的热力性能优化设计是解决这些挑战的关键,本文将从经验和专业性角度出发,对供热管道网络的热力性能优化设计进行探讨。
首先,供热管道网络的热力性能受到多种因素的影响,其中包括供热管道的材料选择、铺设方式、管道路径设计等。
在材料选择上,应优先考虑导热性能好、抗压强度高、耐腐蚀性好的材料,以减小能量传输的阻力和损耗。
同时,铺设方式应合理选择,包括地下铺设、地面铺设、架空铺设等,可以通过考虑地形地貌、城市规划等因素进行合理布局,以降低管道长度和线损。
此外,管道路径设计也应适度考虑地形地貌的因素,选择合适的路径,以尽量减少管道的高低差和弯曲度,保持管道的连续性,减小管道的压力损失。
其次,供热管道网络的热力性能优化设计还需要考虑供热方式、换热器的选型和布局等。
在供热方式上,应根据不同地区的气候特点和用户需求,选择合适的供热方式,包括蒸汽供热、热水供热和温水供热等。
同时,换热器的选型和布局也十分重要,应根据供热热源的类型和供热负荷的需求,选择合适的换热器,并且合理布局,以提高热量转移效率,减小能量的损耗。
此外,管道绝热设计和运行管理也是供热管道网络热力性能优化的重要方面。
绝热设计应选用导热性能好、耐温性好的材料,合理选择绝热材料的厚度和种类,以降低管道的散热损失。
在运行管理上,应做好管道的定期维护和检修,及时发现漏损和故障,并进行及时修补和更换,以保证供热管道网络的正常运行。
此外,供热管道网络的热力性能优化设计还需要考虑节能环保的要求。
对于现代供热系统,节能环保已成为设计和运营的重要指标之一。
在供热系统设计中,应充分考虑使用高效换热设备和设备的合理配置,以提高能源利用率。
同时,在供热系统运行中,应加强对运行参数的监测和调整,以确保供热系统的平稳运行,并采用节能措施,如余热回收、热泵技术等,以降低能源消耗和环境污染。
高性能换热器设计与优化换热器是一种用于加热或冷却流体的设备,广泛应用于工业生产、能源系统和空调等领域。
高性能换热器的设计与优化是提高设备性能和效率的关键。
本文将探讨高性能换热器的设计原则、常见问题及其优化方法。
高性能换热器的设计考虑因素较多,其中包括换热效率、紧凑性、流动阻力、材料选择等。
首先,换热效率是衡量换热器性能的重要指标。
通过增加传热表面积和改善流体流动方式,可以提高换热效率。
例如,增加热交换管的数量和长度,采用增强换热片或管子的内部结构,都可以增加传热表面积,从而提高换热效率。
其次,紧凑性是换热器设计的另一个重要考虑因素。
在有限的空间内实现高效的换热是挑战性的。
为了实现紧凑性,可以采用一些设计手段,如采用多流通道、采用波纹管或薄膜技术、增加管子的内部通道,以增加流体流动的路径,从而提高换热效果。
流动阻力是流体在换热器内部运动过程中所遇到的阻力,也是影响换热器性能的重要因素之一。
在设计过程中需要平衡换热效率与流动阻力之间的关系。
如果流动阻力过大,会导致能源的浪费和系统压力的增加,从而影响设备性能。
为了降低流动阻力,可以采用一些优化措施,例如增加流道的宽度、设计合理的角度和弯曲半径,减小局部流动的阻力。
此外,材料的选择对于换热器的性能和耐久性也起着重要的作用。
常见的材料包括金属和非金属材料。
金属材料具有良好的导热性和机械强度,但在一些特殊工况下可能受到腐蚀和腐蚀疲劳的影响。
非金属材料具有耐腐蚀性和良好的绝缘性能,但其导热性和机械强度较差。
因此,在选择材料时需要综合考虑使用环境、工作压力和温度等因素。
在实际应用中,有一些常见的问题需要特别关注和优化。
首先,换热器内部的污垢和结垢可能会降低换热效率,增加流动阻力。
因此,定期清洗和维护换热器是必要的。
其次,换热器内部的冷凝水和冷却液可能会导致腐蚀和腐蚀疲劳。
因此,适当的防腐措施和材料选择是必要的。
为了进一步优化高性能换热器的设计,可以采用一些先进的技术和工具辅助设计。
热源热网课程设计任务书一、设计目的热源热网课程设计是《供热工程》、《燃料燃烧与设备》《流体输配管网》课程的重要组成部分。
通过本设计,掌握小区集中供热热水管网系统的设计程序、方法、步骤有关外网的基本知识,训练绘图技能。
做到能够分析和解决集中供热中的一些工程技术问题。
二、设计条件小区所在地区:北京小区建筑分布情况:如平面图所示,建筑功能包括:住宅、下层公建上层住宅式建筑、地下车库;供暖面积热指标:根据建筑功能、建筑物所在地区从相关手册中选择最高建筑物高度:18m;热媒及参数:热水,设计供回水温度为:85℃/65℃。
用户预留压力3mHO。
2三、设计步骤及内容1、采暖热负荷计算热负荷计算采用指标法进行,对于普遍民用建筑采用面积指标法,对于大空间建筑采用体积指标法。
热指标查《供热工程》附录,将各单体建筑的热负荷计算结果列表于计算书中.2、确定热源(换热站)的位置需考虑的因素(1)尽量靠近主要负荷及负荷密度较大处。
(2)应考虑整个管网的水力平衡性。
(3)热源若为锅炉房,还应考虑小区内环境卫生及美观、交通运输、主导风向,且宜位于区域地势较低处。
3、管网的布置(1)管道尽量平行于道路和建筑物。
(2)尽量将管道设在人行道及绿化地带下,且少穿道路。
(3)管网形式采用直埋敷设或地沟敷设。
(4)管网敷设应力求线路短直。
(5)热力管线与建筑物、构筑物及其他管线的最小间距应符合规范的规定。
(6)将管线布置草图绘于计算书中。
4、确定定压方式定压方式有:(1)膨胀水箱定压。
(2)补给水泵定压。
(3)气压罐定压。
(4)变频水泵补水定压。
尽可能选用先进的定压方式。
5、水力计算根据热负荷,对各热网管路进行水力计算,比摩阻取40-80Pa/m,给水管网按经济流速计算管径,排水及雨水按重力流计算管径,计算结果分别列入相应水力计算表中,并附加局部阻力。
6、绘制水压图(草图)根据热网水力计算结果在说明书中绘制热网水压图(草图)7、循环水泵及定压系统计算(1)循环水泵的选择①根据流量,阻力损失选择循环水泵。
集中供热系统优化设计现代社会的高速发展使得城市化进程不断加快,城市规模也在不断扩大,其中最为重要的是城市的建筑。
建筑是城市的重要组成部分,而建筑对于人们的生活和劳动有着至关重要的作用。
而在城市建筑的过程中,一个重要的问题就是如何为城市提供遮风避雨的温暖居所。
而为了提供温暖的住所,供热系统成为了一个有着至关重要作用的系统。
然而,在供热系统建设的过程中,必须面对很多挑战,而其中最为关键的是系统的优化设计。
首先,供热系统优化设计需要从系统的总体策划出发,进行全面且细致的规划。
在规划的过程中,需要考虑供热系统的总体需求,包括建筑的总体面积、使用者密度、各种功能的需求等等。
同时还需要考虑到建筑的使用年限,在不同的使用年限下,建筑对供热系统的需求也会有所不同。
只有全面考虑,才能够确保供热系统的优化设计符合建筑的实际需求,而且可以满足建筑的长期使用和发展。
其次,在供热系统的优化设计中,需要注重系统的稳定性和可靠性。
在供热系统的设计中,一定要格外关注系统的运行稳定性和可靠性,因为这两者是保证供热系统正常运行的关键。
如果系统出现了一些漏洞或者问题,不仅会影响到供暖效果,还会影响到系统的寿命。
为了保证系统的稳定和可靠,可以采取一系列的措施,比如安装监控系统、引入定期维护系统等等。
第三,在供热系统优化设计中,重要的一点是节能和环保。
在设计过程中,需要尽可能的利用各种节能和环保的措施,来降低系统的能耗和对环境的影响。
为了达到这个目的,可以采用各种技术手段,比如使用高效节能的锅炉,安装智能控制系统等等。
最后,在供热系统的优化设计中,合理的经济评估也显得尤为重要。
在供热系统建设过程中,经济效益是非常重要的。
而在实际建设中也需要合理的考虑供热系统经济效益的评估,要做到尽量降低成本,同时保证最佳的供热效果。
为了达到这个目的,可以采用各种经济、技术和管理措施,来确保整个供热系统的经济效益最大化。
综上所述,供热系统的优化设计是建筑的重要组成部分,是保障人们生活的重要条件。