Синтез технологічної мережі для мінімізації енергії та витрат з використанням концепції Р-графів

Abstract

Збільшення рекуперації тепла в промисловості та побуті є ключовим моментом зменшення споживання енергії. Це значною мірою може бути досягнуто за рахунок підвищення ефективності як технологічних установок, так і промислового обладнання. Оптимальне визначення структури мережі з технологічним обладнанням - це завдання синтезу технологічної мережі, що включає інтеграцію конструкції процесу з оптимальною інтеграцією тепла. Оскільки вибір технологічної мережі під час синтезу має великий вплив на вартість, надійність та рівень інтеграції тепла, ці три елементи повинні враховуватися одночасно при синтезі технологічних процесів, впроваджуючи більш ефективні системи передачі тепла з покращеною конструкцією. Для його досягнення вкрай необхідний загальний підхід та інструмент моделювання, який одночасно охоплює витрати, надійність та рівень цілей інтеграції тепла для оптимального проектування технологічної мережі. У даній роботі розглядається оптимальний вибір теплообмінного обладнання пластинчастого типу для синтезу теплообмінної мережі підприємства з застосуванням теорії Р-графів.

Increasing heat recovery in industry and household is the key point for reduced energy consumption. It can largely be achieved by improved efficiency of both process plants and equipment units. The optimal determination of the network structure with the processing equipment is the task of process network synthesis, which includes the integration of the process design with optimal heat integration. Since the selection of a process network during synthesis has major influence on the cost, the reliability, and the level of heat integration, these three items must be considered simultaneously in process synthesis, implementing more efficient heat transfer systems with enhanced design. To achieve it, a general approach and modeling tool that simultaneously covers the cost, reliability, and level of heat integration targets is highly demanded for optimal process network design. The present paper discusses the optimal selection of heat exchange equipment of plate typefor process network synthesis using P-graph approach.