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
- Tez No: 313675
- Danışmanlar: DOÇ. DR. HALDUN SÜRAL, YRD. DOÇ. DR. SİNAN GÜREL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Endüstri ve Endüstri Mühendisliği, Kimya Mühendisliği, Industrial and Industrial Engineering, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2012
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- 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
- The pinch design method for the synthesis of optimal heat exchanger networks
Başlık çevirisi yok
FATİH ÖZGÜLŞEN
- Ençok enerji geri kazanımlı esnek ısı değiştirici ağlarının tek ve çok periyot koşulları için sentezi
Başlık çevirisi yok
ALPTEKİN ÇORUHLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2000
EnerjiGebze Yüksek Teknoloji EnstitüsüEnerji Sistemleri Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ALP ER Ş. KONUKMAN
- 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
1999
Kimya MühendisliğiBoğaziçi ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. UĞUR AKMAN
- Su buharı ile modifiye edilen H-25M-S katalizörlerle MTBE sentezi
Başlık çevirisi yok
ALPER SARIOĞLAN
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYŞE ERDEM-ŞENATALAR
- 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
2023
Polimer Bilim ve TeknolojisiHacettepe ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HATİCE KAPLAN CAN