Skip to main content

2019 | OriginalPaper | Buchkapitel

C4 Wärmeübertragernetzwerke

verfasst von : Xing Luo, Wilfried Roetzel

Erschienen in: VDI-Wärmeatlas

Verlag: Springer Berlin Heidelberg

Aktivieren Sie unsere intelligente Suche, um passende Fachinhalte oder Patente zu finden.

search-config
loading …

Zusammenfassung

In diesen Kapitel werden die grundlegenden Theorien zur thermischen Berechnung und zum optimalen Entwurf von Wärmeübertragernetzwerken eingeführt. Die analytische Lösung für Berechnung der Temperaturen von Prozessströmen in einem Wärmeübertragernetzwerk mit beliebiger Anordnung der Wärmeübertrager wird durch die Einführung der Schaltungsmatrizen vorgestellt. Ein Iterationsverfahren zur Bestimmung der Temperaturen von Prozessströmen in Wärmeübertragernetzwerken wird mit einem Beispiel veranschaulicht. Für Entwurfsaufgabe wird die Pinch-Methode empfiehlt und mit einem Beispiel beschrieben.

Sie haben noch keine Lizenz? Dann Informieren Sie sich jetzt über unsere Produkte:

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft+Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 102.000 Bücher
  • über 537 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Maschinenbau + Werkstoffe
  • Versicherung + Risiko

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Springer Professional "Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 390 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Maschinenbau + Werkstoffe




 

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Literatur
1.
Zurück zum Zitat Masso, A.H., Rudd, D.F.: The synthesis of system designs – II. Heuristic structuring. AICHE J. 15(1), 10–17 (1969)CrossRef Masso, A.H., Rudd, D.F.: The synthesis of system designs – II. Heuristic structuring. AICHE J. 15(1), 10–17 (1969)CrossRef
2.
Zurück zum Zitat Jezowski, J.: Heat exchanger network grassroot and retrofit design. The review of the state-of-the art: part II. Heat exchanger network synthesis by mathematical methods and approaches for retrofit design. Hung. J. Ind. Chem. 22(4), 295–308 (1994) Jezowski, J.: Heat exchanger network grassroot and retrofit design. The review of the state-of-the art: part II. Heat exchanger network synthesis by mathematical methods and approaches for retrofit design. Hung. J. Ind. Chem. 22(4), 295–308 (1994)
3.
Zurück zum Zitat Linnhoff, B., Mason, D.R., Wardle, I.: Understanding heat exchanger networks. Comput. Chem. Eng. 3(1–4), 295–302 (1979)CrossRef Linnhoff, B., Mason, D.R., Wardle, I.: Understanding heat exchanger networks. Comput. Chem. Eng. 3(1–4), 295–302 (1979)CrossRef
4.
Zurück zum Zitat Grossmann, I.E., Sargent, R.W.H.: Optimum design of heat exchanger networks. Comput. Chem. Eng. 2, 1–7 (1978)CrossRef Grossmann, I.E., Sargent, R.W.H.: Optimum design of heat exchanger networks. Comput. Chem. Eng. 2, 1–7 (1978)CrossRef
5.
Zurück zum Zitat Lewin, D.R.: A generalized method for HEN synthesis using stochastic optimization – II. The synthesis of cost-optimal networks. Comput. Chem. Eng. 22(10), 1387–1405 (1998)CrossRef Lewin, D.R.: A generalized method for HEN synthesis using stochastic optimization – II. The synthesis of cost-optimal networks. Comput. Chem. Eng. 22(10), 1387–1405 (1998)CrossRef
6.
Zurück zum Zitat Dolan, W.B., Cummings, P.T., LeVan, M.D.: Process optimization via simulated annealing: application to network design. AICHE J. 35(5), 725–736 (1989)CrossRef Dolan, W.B., Cummings, P.T., LeVan, M.D.: Process optimization via simulated annealing: application to network design. AICHE J. 35(5), 725–736 (1989)CrossRef
7.
Zurück zum Zitat Silva, A.P., Ravagnani, M.A.S.S., Biscaia Jr., E.C., Caballero, J.A.: Optimal heat exchanger network synthesis using particle swarm optimization. Opt. Eng. 11, 459–470 (2010)CrossRef Silva, A.P., Ravagnani, M.A.S.S., Biscaia Jr., E.C., Caballero, J.A.: Optimal heat exchanger network synthesis using particle swarm optimization. Opt. Eng. 11, 459–470 (2010)CrossRef
8.
Zurück zum Zitat Wang, J., Cui, G., Xiao, Y., Luo, X., Kabelac, S.: Bi-level heat exchanger network synthesis with evolution method for structure optimization and memetic particle swarm optimization for parameter optimization. Eng. Optim. 49(3), 401–416 (2017)CrossRef Wang, J., Cui, G., Xiao, Y., Luo, X., Kabelac, S.: Bi-level heat exchanger network synthesis with evolution method for structure optimization and memetic particle swarm optimization for parameter optimization. Eng. Optim. 49(3), 401–416 (2017)CrossRef
9.
Zurück zum Zitat Wei, G.-F., Yao, P.-J., Luo, X., Roetzel, W.: Study on multi-stream heat exchanger network synthesis with parallel genetic/simulated annealing algorithm. Chin. J. Chem. Eng. 12(1), 66–77 (2004) Wei, G.-F., Yao, P.-J., Luo, X., Roetzel, W.: Study on multi-stream heat exchanger network synthesis with parallel genetic/simulated annealing algorithm. Chin. J. Chem. Eng. 12(1), 66–77 (2004)
10.
Zurück zum Zitat Xiao, W., Dong, H.-G., Li, X.-Q., Yao, P.-J., Luo, X., Roetzel, W.: Synthesis of large-scale multistream heat exchanger networks based on stream pseudo temperature. Chin. J. Chem. Eng. 14(5), 574–583 (2006)CrossRef Xiao, W., Dong, H.-G., Li, X.-Q., Yao, P.-J., Luo, X., Roetzel, W.: Synthesis of large-scale multistream heat exchanger networks based on stream pseudo temperature. Chin. J. Chem. Eng. 14(5), 574–583 (2006)CrossRef
11.
Zurück zum Zitat Chen, J.J.J.: Comments on improvements on a replacement for the logarithmic mean. Chem. Eng. Sci. 42(10), 2488–2489 (1987)CrossRef Chen, J.J.J.: Comments on improvements on a replacement for the logarithmic mean. Chem. Eng. Sci. 42(10), 2488–2489 (1987)CrossRef
12.
Zurück zum Zitat Ravagnani, M.A.S.S., Silva, A.P., Arroyo, P.A., Constantino, A.A.: Heat exchanger network synthesis and optimisation using genetic algorithm. Appl. Therm. Eng. 25, 1003–1017 (2005)CrossRef Ravagnani, M.A.S.S., Silva, A.P., Arroyo, P.A., Constantino, A.A.: Heat exchanger network synthesis and optimisation using genetic algorithm. Appl. Therm. Eng. 25, 1003–1017 (2005)CrossRef
13.
Zurück zum Zitat Strelow, O.: A general calculation method for plate heat exchangers. Int. J. Therm. Sci. 39, 645–658 (2000)CrossRef Strelow, O.: A general calculation method for plate heat exchangers. Int. J. Therm. Sci. 39, 645–658 (2000)CrossRef
14.
Zurück zum Zitat Chen, D.-Z., Yang, S.-S., Luo, X., Wen, Q.-Y., Ma, H.-G.: An explicit solution for thermal calculation and synthesis of superstructure heat exchanger networks. Chin. J. Chem. Eng. 15(2), 296–301 (2007)CrossRef Chen, D.-Z., Yang, S.-S., Luo, X., Wen, Q.-Y., Ma, H.-G.: An explicit solution for thermal calculation and synthesis of superstructure heat exchanger networks. Chin. J. Chem. Eng. 15(2), 296–301 (2007)CrossRef
15.
Zurück zum Zitat Roetzel, W., Luo, X.: Thermal analysis of heat exchanger networks. Arch. Thermodyn. 26(1), 5–16 (2005) Roetzel, W., Luo, X.: Thermal analysis of heat exchanger networks. Arch. Thermodyn. 26(1), 5–16 (2005)
16.
Zurück zum Zitat Luo, X., Li, M.-L., Roetzel, W.: A general solution for one-dimensional multistream heat exchangers and their networks. Int. J. Heat Mass Transf. 45, 2695–2705 (2002)CrossRef Luo, X., Li, M.-L., Roetzel, W.: A general solution for one-dimensional multistream heat exchangers and their networks. Int. J. Heat Mass Transf. 45, 2695–2705 (2002)CrossRef
17.
Zurück zum Zitat Linnhoff, B., Flower, J.R.: Synthesis of heat exchanger networks: I. Systematic generation of energy optimal networks. AICHE J. 24(4), 633–642 (1978)CrossRef Linnhoff, B., Flower, J.R.: Synthesis of heat exchanger networks: I. Systematic generation of energy optimal networks. AICHE J. 24(4), 633–642 (1978)CrossRef
18.
Zurück zum Zitat Linnhoff, B., Townsend, D.W., Boland, D., Hewitt, G.F., Thomas, B.E.A., Guy, A.R., Marsland, R.H.: User Guide on Process Integration for the Efficient Use of Energy. Institution of Chemical Engineers, Oxford (1982) Linnhoff, B., Townsend, D.W., Boland, D., Hewitt, G.F., Thomas, B.E.A., Guy, A.R., Marsland, R.H.: User Guide on Process Integration for the Efficient Use of Energy. Institution of Chemical Engineers, Oxford (1982)
19.
Zurück zum Zitat Luo, X., Wen, Q.-Y., Fieg, G.: A hybrid genetic algorithm for synthesis of heat exchanger networks. Comput. Chem. Eng. 33, 1169–1181 (2009)CrossRef Luo, X., Wen, Q.-Y., Fieg, G.: A hybrid genetic algorithm for synthesis of heat exchanger networks. Comput. Chem. Eng. 33, 1169–1181 (2009)CrossRef
20.
Zurück zum Zitat Fieg, G., Luo, X., Jezowski, J.: A monogenetic algorithm for optimal design of large-scale heat exchanger networks. Chem. Eng. Process. 48, 1506–1516 (2009)CrossRef Fieg, G., Luo, X., Jezowski, J.: A monogenetic algorithm for optimal design of large-scale heat exchanger networks. Chem. Eng. Process. 48, 1506–1516 (2009)CrossRef
Metadaten
Titel
C4 Wärmeübertragernetzwerke
verfasst von
Xing Luo
Wilfried Roetzel
Copyright-Jahr
2019
Verlag
Springer Berlin Heidelberg
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-662-52989-8_9

    Marktübersichten

    Die im Laufe eines Jahres in der „adhäsion“ veröffentlichten Marktübersichten helfen Anwendern verschiedenster Branchen, sich einen gezielten Überblick über Lieferantenangebote zu verschaffen.