基于可靠性分析的用水网络优化设计
随着社会生产生活对新鲜水源的需求增加和环境法律法规的加强，对工业节水的研究已经变得越来越重要。对于工业用水网络的优化设计主要分为图解法和数学规划法两种。Wang等在1994年提出的夹点法为图解法的代表，之后图解法的研究取得了很大的进展。Takama在1980年提出了数学规划来解决一个炼油厂的用水问题。但由于基于可靠性分析的用水网络优化设计方法,对于网络结构已定的用水系统，用水系统内相连的用水单元都在一个子系统中。子系统的可靠度就用子系统内各用水单元的可靠度之积表示，可靠度最小的子系统可以表示为整个用水系统的可靠度。对于一系列单独存在的用水单元，可以把所有用水单元放在一个虚拟用水系统里，计算这个虚拟用水系统的可靠度，如果可靠度满足要求则计算最小新鲜水用量;如果可靠度不满足要求则需将这个虚拟用水系统划分为多个子系统。从减少新鲜水用量的角度出发，子系统的个数越少，整个系统的集成程度越高，系统所需要的新鲜水用量越少;对系统可靠性而言，由于子系统相互之间没有关联，所以子系统越多，系统的可靠度越高，设计用水网络时要同时考虑这两个目标，以得到满足可靠度要求的最小新鲜水用量的用水网络。本文采用文献的方法—超结构法来设计用水网络。先写出用水网络的超结构模型，由超结构模型写出数学模型，其中数学模型的目标函数为最小新鲜水用量，约束为水量平衡、杂质质量平衡、杂质浓度平衡等。应用多目标优化方法中的层次分析法,首先满足用水系统可靠性要求,再满足可靠性基础上优化用水网络,从而使最终的用水网络满足可靠性要求且新鲜水用量最小.计算实例表明了该方法的有效性.
化工生产 用水网络 优化设计 层次分析法
都健 陈静 刘琳琳 李继龙 杨坡 陈鹏鹏
大连理工大学化工系统工程研究所,辽宁大连116024
国内会议
呼和浩特
中文
4491-4495
2013-08-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）