分別以冷卻器冷卻水出口溫度和(he)(he)加熱(re)(re)器加熱(re)(re)蒸氣(qi)溫度為決策變量,以總(zong)費用為目(mu)標(biao)函(han)數,提(ti)出了確定加熱(re)(re)器蒸氣(qi)最(zui)佳(jia)溫度和(he)(he)冷卻器冷卻水最(zui)佳(jia)出口溫度即(ji)最(zui)佳(jia)傳(chuan)熱(re)(re)溫差的數學(xue)模(mo)型,并(bing)結合實(shi)例說明了計算方法。
冷(leng)(leng)(leng)(leng)卻(que)(que)(que)(que)水(shui)(shui)(shui)是(shi)一(yi)種(zhong)廉價的(de)(de)(de)(de)(de)冷(leng)(leng)(leng)(leng)卻(que)(que)(que)(que)劑,水(shui)(shui)(shui)蒸氣(qi)(qi)是(shi)一(yi)種(zhong)廉價的(de)(de)(de)(de)(de)載熱(re)(re)(re)(re)(re)體,因而水(shui)(shui)(shui)冷(leng)(leng)(leng)(leng)卻(que)(que)(que)(que)器(qi)(qi)和(he)蒸氣(qi)(qi)加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)器(qi)(qi)是(shi)化(hua)工廠(chang)最(zui)(zui)常用的(de)(de)(de)(de)(de)換熱(re)(re)(re)(re)(re)設(she)備之一(yi)。設(she)計(ji)水(shui)(shui)(shui)冷(leng)(leng)(leng)(leng)卻(que)(que)(que)(que)器(qi)(qi)時,必須(xu)選擇(ze)適宜(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)冷(leng)(leng)(leng)(leng)卻(que)(que)(que)(que)水(shui)(shui)(shui)出(chu)(chu)口(kou)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)即(ji)(ji)平均傳(chuan)(chuan)熱(re)(re)(re)(re)(re)溫(wen)(wen)(wen)差(cha)(cha),冷(leng)(leng)(leng)(leng)卻(que)(que)(que)(que)水(shui)(shui)(shui)的(de)(de)(de)(de)(de)出(chu)(chu)口(kou)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)直接關系(xi)到冷(leng)(leng)(leng)(leng)卻(que)(que)(que)(que)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)大小和(he)冷(leng)(leng)(leng)(leng)卻(que)(que)(que)(que)水(shui)(shui)(shui)的(de)(de)(de)(de)(de)消耗(hao)量;冷(leng)(leng)(leng)(leng)卻(que)(que)(que)(que)水(shui)(shui)(shui)的(de)(de)(de)(de)(de)出(chu)(chu)日溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)高,可節省冷(leng)(leng)(leng)(leng)卻(que)(que)(que)(que)水(shui)(shui)(shui)的(de)(de)(de)(de)(de)消耗(hao)量,但(dan)要(yao)增加(jia)(jia)冷(leng)(leng)(leng)(leng)卻(que)(que)(que)(que)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)冷(leng)(leng)(leng)(leng)卻(que)(que)(que)(que)面積(ji);反之亦(yi)然。同樣,設(she)計(ji)蒸氣(qi)(qi)加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)器(qi)(qi)時,必須(xu)選擇(ze)適宜(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)蒸氣(qi)(qi)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)即(ji)(ji)傳(chuan)(chuan)熱(re)(re)(re)(re)(re)溫(wen)(wen)(wen)差(cha)(cha),加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)蒸氣(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)直接關系(xi)到加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)大小和(he)加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)蒸氣(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)費用;加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)蒸氣(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)高,可減少加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)傳(chuan)(chuan)熱(re)(re)(re)(re)(re)面積(ji),但(dan)要(yao)增加(jia)(jia)加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)蒸氣(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)費用;反之亦(yi)然。因此,冷(leng)(leng)(leng)(leng)卻(que)(que)(que)(que)水(shui)(shui)(shui)的(de)(de)(de)(de)(de)出(chu)(chu)口(kou)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)和(he)加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)蒸氣(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)即(ji)(ji)冷(leng)(leng)(leng)(leng)卻(que)(que)(que)(que)器(qi)(qi)和(he)加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)傳(chuan)(chuan)熱(re)(re)(re)(re)(re)溫(wen)(wen)(wen)差(cha)(cha)必然有(you)個最(zui)(zui)經濟的(de)(de)(de)(de)(de)數值,在這個條件下(xia)操(cao)作(zuo),冷(leng)(leng)(leng)(leng)卻(que)(que)(que)(que)器(qi)(qi)和(he)加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)設(she)備費用和(he)操(cao)作(zuo)費用之和(he)即(ji)(ji)總費用最(zui)(zui)小。因此,研(yan)究加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)器(qi)(qi)和(he)冷(leng)(leng)(leng)(leng)卻(que)(que)(que)(que)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)優化(hua)設(she)計(ji)具有(you)一(yi)定的(de)(de)(de)(de)(de)意義。
對于冷(leng)卻器(qi)和加(jia)熱器(qi),優化計(ji)算(suan)分別以冷(leng)卻水的出口溫度和加(jia)熱蒸(zheng)氣(qi)的溫度為(wei)決策變量(liang),以冷(leng)卻器(qi)和加(jia)熱器(qi)的總費用為(wei)目標函數,以冷(leng)卻器(qi)和加(jia)熱器(qi)總費用最小(xiao)為(wei)優化目標。
冷卻水出口溫度為48攝氏度時冷卻器的總費用最小。但考慮到水溫較高時有水垢析出,影響傳熱效果目增加流動阻力,故冷卻水出口溫度不宜過高。
可以看出影響冷卻器和加熱器總(zong)費用的(de)因(yin)素(su)有:
(1)與換熱器的價格有關當換熱器價格較貴時,將使設備費增加;
(2)與冷卻水和加熱蒸氣的價格有關冷卻水和加熱蒸氣價格增加時,將使操作費增加;
(3)冷卻器和加熱器總傳熱系數較大時相當于減小了傳熱面積,將使設備費減少;