Основы моделирования химико-технологических систем. Пахомов А.Н - 13 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

и охлаждение проводятся только вспомогательными потоками воды и пара). Если полученное решение получится более эко-
номичным, то весовые коэффициенты использованных эвристик увеличиваются, в противном случае – уменьшаются. Если
весовой коэффициент эвристики будет равен нулю, то данная эвристика далее не используется.
Процесс синтеза ХТС ведут до тех пор, пока снижается приведённая стоимость затрат. При стабилизации приведённой
стоимости затрат на некотором минимальном значении расчёты прекращают. Синтезированная операторная схема системы
теплообмена (для данного примера) представлена на рис. 6.1.
Рис. 6.1. Операторная схема синтезированной системы теплообмена
Снижение приведённых затрат в процессе синтеза тепловой схемы представлено на рис. 6.2.
Рис. 6.2. Изменение приведенных затрат в процессе синтеза тепловых схем
Как видно из рисунков, синтезированная тепловая схема имеет минимальные приведённые затраты и состоит из восьми
теплообменников, пять из которых передают теплоту от охлаждающихся потоков к нагревающимся, и только в три теплооб-
менника подаётся внешний хладагент.
Рассмотренные принципы синтеза ХТС достаточно широко применяются при синтезе новых производств, однако, при
реконструкции существующих производств, применение данных принципов приведёт к рассмотрению избыточного количе-
ства вариантов и может быть недостаточно эффективно. Для целей модернизации существующей технологической схемы, а
также и для синтеза новых ХТС может использоваться эволюционный принцип синтеза.
Методологическая основа эволюционного принципа синтеза ХТС заключается в последовательной модификации аппара-
турного оформления и коррекции структуры технологических связей некоторого исходного варианта ХТС с использованием
методов эвристики и оптимизации. Иным образом, при использовании эволюционного принципа синтеза ХТС сначала создаёт-
ся исходный вариант технологической топологии ХТС, например, с помощью эвристического принципа синтеза. С помощью
методов анализа для данного варианта находится «узкое» место ХТС, определяется критерий оптимальности и производится
соответствующая модификация аппаратурного оформления и структуры технологических связей. После указанной модифика-
ции снова производится расчёт критерия оптимальности и новый поиск «узкого» места ХТС. Процесс модификации ХТС про-
изводится до тех пор, пока не будет достигнуто требуемое значение критерия оптимальности. Таким образом, логически, этот
процесс состоит из последовательного итерационного чередования этапов синтеза, анализа, оптимизации и модификации неко-
торого первоначально заданного технологического решения задачи синтеза ХТС или существующей технологической схемы.
Таким образом, практическая реализация эволюционного принципа синтеза связана с необходимостью использования
следующих типов эвристик: эвристики, обобщающие практический опыт (позволяющие выделить наименее эффективные
элементы или узкие места в исходном варианте технологической топологии ХТС); интуитивные эвристики (позволяющие
определить возможные варианты модификации или усовершенствования узких мест ХТС); эвристики, базирующиеся на
знаниях высококвалифицированных специалистов (обеспечивающие возможность «стыковки» модифицированного элемента
ХТС с немодифицированной частью ХТС).
В заключение, следует отметить, что, к сожалению, использование эволюционного принципа синтеза ХТС позволяет с
наибольшей эффективностью получить локальные оптимальные результаты, что обусловлено тем, что результат решения в
значительной мере определяется принятыми на первом этапе основными концепциями при разработке исходного варианта
технологической топологии
ХТС.

Страницы