Geri Dön

Heat exchanger network synthesis with detailed design: Reformulation as a shortest path problem by temperature discretization

Ekipmanları ayrıntılı tasarlanmış ısı değiştirici ağı sentezi: Kesikli sıcaklıklara dayalı en kısa yol probleminin formülasyonu

  1. Tez No: 313675
  2. Yazar: IŞIL KİRKİZOĞLU
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. HALDUN SÜRAL, YRD. DOÇ. DR. SİNAN GÜREL
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Endüstri ve Endüstri Mühendisliği, Kimya Mühendisliği, Industrial and Industrial Engineering, Chemical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2012
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 171

Özet

Bu çalışmada ısı değiştirici ağı sentezi problemine bir eniyileştirme yaklaşımı sunulmuştur. Isı değiştirici ağları, endüstride yaygınlıkla kullanılan ve farklı sıcaklıklardaki akımları biraraya getirerek enerjinin verimli kullanımını sağlayan sistemlerdir. Önerilen çözüm yaklaşımı, literatürde sıkça kullanılan bir yöntem olan doğrusal olmayan matematiksel modeller ve önceden belirlenmiş ısı değiştirici ağ yapısını kullanmak yerine, ısı eşitliğine dayalı kesikli sıcaklıkları kullanan ve problemin en kısa yol problemi olarak yeniden formüle edilmesini içerir.Oluşturulan en kısa yol ağında, düğümler ısı değiştiricileri, her yol ise bir ısı değiştirici ağını temsil eder. Isı değiştiricilerin ayrıntılı tasarımı, akışkanların fiziksel ve aktarım özellikleri, bulundukları sıcaklık ve basınç koşulları göz önüne alınarak, karışık tamsayılı doğrusal olmayan bir matematiksel modelin çözümü ile elde edilir. Önerilen çözüm yaklaşımıyla gerekli ısı değiştirici sayısı ve bağlantıları bulunur. Modelleme açısından esnek bir yaklaşım sunulmuştur. Giriş ve çıkıştaki ısı farkı belirlenerek çözümün kalitesi kontrol edilir. Çözüm yöntemini test etmek için literatürden seçilen ısı değiştirici problemleri çözülmüş ve karşılaştırmalı sonuçlar elde edilmiştir.

Özet (Çeviri)

This study presents an optimization approach to heat exchanger network synthesis (HENS). HENs are widely used in industry and bring several fluid streams into their desired temperatures by using available heat in the process for efficient usage of energy. Our aim is to provide a network design coupled with a detailed equipment design for heat exchangers. The suggested approach involves discretization of temperatures based on heat load equalities and reformulation as a shortest-path problem, rather than dealing with a nonlinear model and a previously structured HEN, which are common methods in the literature.We generate a shortest path network whose every node corresponds to a heat exchanger alternative and each path represents a HEN design alternative. A mixed-integer nonlinear programming model is solved to design each exchanger alternative in detail, considering all thermo-physical and transport properties of streams at their temperatures and pressures. Our approach has modeling flexibility and successfully finds the required number of heat exchangers and their connections. In addition, one can control the solution quality by deciding on the heat load steps between stream inlet and outlets. Several HEN examples from the literature are solved to assess the performance of our approach and comparable results are obtained.

Benzer Tezler

  1. The pinch design method for the synthesis of optimal heat exchanger networks

    Başlık çevirisi yok

    FATİH ÖZGÜLŞEN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    1988

    Kimya MühendisliğiBoğaziçi Üniversitesi

    DOÇ. DR. FAHİR BORAK

  2. Ençok enerji geri kazanımlı esnek ısı değiştirici ağlarının tek ve çok periyot koşulları için sentezi

    Başlık çevirisi yok

    ALPTEKİN ÇORUHLU

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2000

    EnerjiGebze Yüksek Teknoloji Enstitüsü

    Enerji Sistemleri Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. ALP ER Ş. KONUKMAN

  3. A Simulated annealing algorithm for mixed integer non linear global optimization

    Karışık tamsayılı doğrusal olmayan problemlerin global eniyilemesi için tavlama benzetimi algoritması

    DİLEK ŞEN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    1999

    Kimya MühendisliğiBoğaziçi Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. UĞUR AKMAN

  4. Su buharı ile modifiye edilen H-25M-S katalizörlerle MTBE sentezi

    Başlık çevirisi yok

    ALPER SARIOĞLAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1998

    Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. AYŞE ERDEM-ŞENATALAR

  5. Kendi kendini onarabilen nanokompozit hidrojel sistemlerin tasarımı, sentezi ve karakterizasyonu

    Design, synthesis and characterization of self-healing nanocomposite hydrogel systems

    NURNİSA ELÇİN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Polimer Bilim ve TeknolojisiHacettepe Üniversitesi

    Polimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HATİCE KAPLAN CAN