HENS 解缚：具有流股分流、可变温度与流量能力的多级公用工程之 MILP 实现
最优化与控制
2023-06-19 v1
摘要
换热器网络综合（HENS）是研究中用于确定成本最优换热器网络的成熟方法。本文提出一种改进的超结构公式，以实现具有可变温度和流量能力的流股。为应用快速 MILP 求解器，所有非线性项（如 LMTD、换热器面积与能量平衡）均通过单纯形或超平面模型进行分段线性近似。向 MILP 的转换借助高效的对数编码实现。一个颇具前景的应用是将公用工程实现为具有可变温度和流量能力的流股。一方面，这实现了带流股分流与中间公用工程布置的多级传热；另一方面，公用工程的温度可作为设计参数纳入换热器网络优化中。若仅利用导热油、水或烟气等显热作为公用工程，其入口与出口温度无需预先指定，此举便有意义。为考察将公用工程实现为流股是否能带来更具成本效益的解，我们研究了三个代表性案例。结果表明，降低冷公用工程出口温度或提高热公用工程出口温度可带来显著成本节约。我们证明，将公用工程实现为具有流股分流、可变温度与流量能力的多级流股，是一种用于间接、高成本效益公用工程设计的极为高效的工具。
引用
@article{arxiv.2302.08912,
title = {HENS unchained: MILP implementation of multi-stage utilities with stream splits, variable temperatures and flow capacities},
author = {David Huber and Felix Birkelbach and Rene Hofmann},
journal= {arXiv preprint arXiv:2302.08912},
year = {2023}
}
备注
Submitted to Computers & Chemical Engineering