第一篇---運(yùn)用數(shù)學(xué)規(guī)劃方法及海水淡化加濕(已修改)
2025-02-02 12:05 本頁面
【正文】 運(yùn)用數(shù)學(xué)規(guī)劃方法的海水淡化加濕、除濕處理過程的最優(yōu)化性能. Soufaria, M. Zamena, M. Amidpourb*a伊朗化學(xué)工業(yè)研究和發(fā)展中心（IRDCI），郵政地址：伊朗，德黑蘭，131451494b ，郵政地址：伊朗，德黑蘭，1676533812007年5月27日收到；2008年1月6日接受摘要本文研究了加濕除濕海水淡化過程并應(yīng)用使用數(shù)學(xué)規(guī)劃方法使其性能優(yōu)化。該方法的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是考慮了各種參數(shù)在過程性能中的同聲效應(yīng)。一個(gè)NLP系統(tǒng)模型是解決三個(gè)目標(biāo)函數(shù)，最小化單位熱能源消費(fèi)，最大化運(yùn)行效率和最大化的冷凝器熱回收。與以往的研究相比解決方案已經(jīng)得到了改進(jìn)，尤其是從運(yùn)行效率的角度。運(yùn)行效率目標(biāo)函數(shù)將得到最好的解決方案如果加濕器的進(jìn)水溫度沒有限制。另外，單位的能量目標(biāo)函數(shù)似乎是比別人更好。下一步，對重要參數(shù)在最優(yōu)操作點(diǎn)的相關(guān)加濕除濕過程進(jìn)行了分析，并且提出了相關(guān)變化曲線。結(jié)果表明，濕空氣質(zhì)量流量比（L/G）是最有效的參數(shù)并有一個(gè)最優(yōu)值。另外加濕器的進(jìn)水溫度將是一個(gè)重要的參數(shù)。上層溫度將導(dǎo)致更多的運(yùn)行效率和一個(gè)較小的傳熱面積，但是該系統(tǒng)的熱耗能最低的最適溫度。最后,對除濕器進(jìn)水溫度分析顯示，如果加濕器進(jìn)水溫度高，可以通過回收加濕器出口的水進(jìn)入干燥器來使單位的熱能源消耗降低更多。關(guān)鍵詞：海水淡化；加濕除濕過程；最優(yōu)化；數(shù)學(xué)規(guī)劃傳統(tǒng)海水淡化方法比如多級(jí)閃蒸，多效沸騰，蒸汽壓縮和反滲透膜法都是適用于大中容量淡水生產(chǎn)。但是，最偏遠(yuǎn)的干旱地區(qū)需要低容量海水淡化系統(tǒng)?？諝饧訚癯凉窈Ｋ瘜⑹且粋€(gè)淡水生產(chǎn)的合適選擇當(dāng)?shù)枨蠓稚r(shí)。當(dāng)總的需求的熱能可以從太陽能得到時(shí)，加濕除濕過程將是一個(gè)低溫過程。這樣，加濕除濕裝置的容量將介于傳統(tǒng)方法和太陽能整流器方法之間。大多數(shù)的加濕除濕海水淡化過程已經(jīng)開始關(guān)注運(yùn)行效率和效率的提升。1990年Farid和Alhallaj在伊朗南部Basrah已經(jīng)建造了一個(gè)海水淡化加濕除濕設(shè)備。這個(gè)裝置每平方分米太陽能集熱器表面可以析出了12升水，相當(dāng)于同等日照條件下單一盆地太陽能的三倍多。可是，泠凝器和加濕器中過高的壓降將導(dǎo)致鼓風(fēng)機(jī)的電功率消耗在一個(gè)使過程不經(jīng)濟(jì)的水平上。此外，Alhallaj和Farid等人報(bào)道說，在約旦有兩臺(tái)不同尺寸的設(shè)備已經(jīng)建造完成并運(yùn)行。他們發(fā)現(xiàn)水流量比空氣流量在熱量和質(zhì)量傳送系數(shù)上更有效，并且他們推斷出空氣的自然循環(huán)要優(yōu)于強(qiáng)制循環(huán)。Nawayseh等人在馬來西亞也建造了另外的裝置。他們開發(fā)了一個(gè)模擬程序與實(shí)驗(yàn)結(jié)果相擬合，并研究了裝置的日產(chǎn)量在除濕，加濕和太陽能集熱器表面的效果。對生產(chǎn)過程給水流量的研究表明存在最大海水淡化量。BenBacha等人提出了綜合工作模型，對太陽能加濕除濕系統(tǒng)的仿真和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，稱作太陽能多級(jí)蒸發(fā)循環(huán)技術(shù)。他們推斷出，裝置的完全絕熱，蒸發(fā)塔入口處的高水溫和水流量，泠凝器入口的低水溫和蒸發(fā)塔頂部的噴射熱水循環(huán)可以提升操作和生產(chǎn)系統(tǒng)。然而，還沒有加濕除濕海水淡化過程的最有綜合研究成果。BenBacha等人通過修正一些有效參數(shù)提升了效率，但是，因?yàn)閰?shù)的多元化和對加濕除濕成果的關(guān)聯(lián)效應(yīng)，反復(fù)試驗(yàn)法沒有使設(shè)計(jì)師們得出最優(yōu)設(shè)計(jì)。Hou等人利用少量的技術(shù)使加濕除濕過程優(yōu)化。他們通過復(fù)合曲線最大化冷凝器回收熱。他們發(fā)現(xiàn)對于濕空氣流量有一個(gè)最佳值，但他們沒有把加濕器入口溫度和太陽能收集效率考慮進(jìn)去。本文嘗試提出加濕除濕過程的最優(yōu)化仿真并通過多種目標(biāo)函數(shù)的數(shù)學(xué)建模優(yōu)化過程。 加濕除濕過程基于隨著空氣溫度增加，攜帶蒸汽能力增大的原理。例如，當(dāng)1kg干空氣溫度從30℃升到8
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