换热器网络综合问题的定义及目标

换热器网络综合问题的定义及目标介绍如下：

换热器网络综合问题是指确定具有最小设备投资、最小操作费用、能达到过程要求的换热器网络结构，并满足每一个过程物流的工艺要求（从初始温度达到目标温度）的具有较好的柔性、可控性和可操作性的问题。

换热网络设计的目的是得到确定换热物流的合理匹配方式。近40年来，大量学者研究和实践证明，换热网络优化是一种有效的能量回收方式。

换热器工作原理

换热器中流体的相对流向一般有顺流和逆流两种。顺流时，入口处两流体的温差最大，并沿传热表面逐渐减小，至出口处温差为最小。逆流时，沿传热表面两流体的温差分布较均匀。在冷、热流体的进出口温度一定的条件下，当两种流体都无相变时，以逆流的平均温差最大顺流最小。

在完成同样传热量的条件下，采用逆流可使平均温差增大，换热器的传热面积减小;若传热面积不变，采用逆流时可使加热或冷却流体的消耗量降低。前者可节省设备费，后者可节省操作费，故在设计或生产使用中应尽量采用逆流换热。

当冷、热流体两者或其中一种有物相变化(沸腾或冷凝)时，由于相变时只放出或吸收汽化潜热，流体本身的温度并无变化，因此流体的进出口温度相等，这时两流体的温差就与流体的流向选择无关了。除顺流和逆流这两种流向外，还有错流和折流等流向。

在传热过程中，降低间壁式换热器中的热阻，以提高传热系数是一个重要的问题。热阻主要来源于间壁两侧粘滞于传热面上的流体薄层(称为边界层)，和换热器使用中在壁两侧形成的污垢层，金属壁的热阻相对较小。

增加流体的流速和扰动性，可减薄边界层，降低热阻提高给热系数。但增加流体流速会使能量消耗增加，故设计时应在减小热阻和降低能耗之间作合理的协调。为了降低污垢的热阻，可设法延缓污垢的形成，并定期清洗传热面。

一般换热器都用金属材料制成，其中碳素钢和低合金钢大多用于制造中、低压换热器;不锈钢除主要用于不同的耐腐蚀条件外，奥氏体不锈钢还可作为耐高、低温的材料;铜、铝及其合金多用于制造低温换热器;镍合金则用于高温条件下;非金属材料除制作垫片零件外，有些已开始用于制作非金属材料的耐蚀换热器，如石墨换热器、氟塑料换热器和玻璃换热器等。

压降区别、操作稳定性区别等。

1、压降区别：在逆流换热过程中，冷却液体的出口温度接近进口温度，从而减小了冷却液体的压降；在顺流换热过程中，冷却液体的出口温度较低，增加了冷却液体的压降。

2、操作稳定性区别：逆流换热器对于工艺参数变化更为敏感，容易受到影响；顺流换热器相对来说更稳定。

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