過程裝備優(yōu)化設計(編輯修改稿)
2024-11-12 21:11 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 .............................................................. 10 參考文獻 .................................................................................................................................. 11 致 謝 .................................................................................................................................. 11 過程裝備優(yōu)化設計 1 引 言 優(yōu)化 設計 英文名是 optimization design，從多種方案中選擇最佳方案的設計方法。它以數(shù)學中的最優(yōu)化理論為基礎，以計算機為手段，根據(jù) 設計 所追求的性能目標，建立目標函數(shù)，在滿足給定的各種 約束條件 下，尋求最優(yōu)的設計方案。 優(yōu)化步驟： ① 建立數(shù)學模型。 ② 選擇最優(yōu)化算法。 ③ 程序 設計 。 ④ 制定目標要求。 ⑤ 計算機自動篩選最優(yōu) 設計 方案等。通常采用的最優(yōu)化算法是逐步逼近法，有線性 規(guī)劃 和非線性規(guī)劃。優(yōu)化 設計 就是在滿足設計要求的眾多設計方案中選出最佳設計方案的設計方法。 化工優(yōu)化設計 在化工優(yōu)化設計中， Aspen Plus 是一個生產(chǎn)裝置設計、穩(wěn)態(tài)模擬和優(yōu)化的大型通用流程模擬系統(tǒng)。 Aspen Plus 是大型通用流程模擬系統(tǒng)，源于 美國能源部 七十年代后期在麻省理工學院（ MIT）組織的會戰(zhàn)，開發(fā)新型第三代流程模擬軟件 。該項目稱 為 “ 過程工程的先進系統(tǒng) ” （ Advanced System for Process Engineering，簡稱 ASPEN），并于 1981 年底完成。 1982 年為了將其商品化，成立了 AspenTech 公司，并稱之為 Aspen Plus。該 軟件 經(jīng)過 20 多年來不斷地改進、擴充和提高，已先后推出了十多個版本，成為舉世公認的標準大型流程模擬軟件，應用案例數(shù)以百萬計。 產(chǎn)品特點： 一、 產(chǎn)品具有完備的物性數(shù)據(jù)庫 物性模型和數(shù)據(jù)是得到精確可靠的模擬結果的關鍵。人們普遍認為 AspenPlus 具有最適用于工業(yè)、且最完備的物性系統(tǒng)。許多公司為了使其物性計算方法標準化而采用 Aspen Plus 的物性系統(tǒng)，并與其自身的工程計算軟件相結合。 Aspen Plus 數(shù)據(jù)庫包括將近 6000 種純組分的物性數(shù)據(jù) 1. 純組分數(shù)據(jù)庫，包括將近 6000 種化合物的參數(shù) 2. 電解質(zhì)水溶液數(shù)據(jù)庫，包括約 900 種離子和分子溶質(zhì)估算電解質(zhì)物性所需的參數(shù)。 3. 固體數(shù)據(jù)庫，包括約 3314 種固體的固體模型參數(shù)。 4. Henry 常數(shù)庫，包括水溶液中 61 種化合物的 Henry 常數(shù)參數(shù)。 5. 二元交互作用參數(shù)庫，包括 Ridlich－ Kwong Soave、 Peng Robinson、 Lee esler Plocker、 BWR Lee Starling，以及 Hayden O’Connell 狀態(tài)方程的二元交互作用參數(shù)約 40,000 多個，涉及 5,000 種雙元混合物。 過程裝備優(yōu)化設計 2 6. 無機物數(shù)據(jù)庫，包括 2450 種組分（大部分是無機化合物）的熱化學參數(shù)。 二、 產(chǎn)品線比較長，集成能力很強。 Aspen Plus 是 Aspen 工 程套件（ AES）的一個組份。 AES 是集成的工程產(chǎn)品套件，有幾十種產(chǎn)品。以 Aspen Plus 的嚴格機理模型為基礎，形成了針對不同用途、不同層次的 Aspen Tech 家族軟件產(chǎn)品，并為這些軟件提供一致的物性支持。 如： Polymers Plus： 在 Aspen Plus 基礎上專門為模擬高分子聚合過程而開發(fā)的層次產(chǎn)品，已成功地用于聚烯烴、聚酯等過程。 Plus 可以為夾點技術軟件直接提供其所需要的各流段的熱焓、溫度和壓力等參數(shù)。 BJAC/ HTFS： 換熱器詳細設計（包括機械計算）的軟 件包， Plus 可以在流程模擬工藝計算之后直接無縫集成，轉入設備設計計算。 （ SM）模塊和聯(lián)立方程（ EO）兩種算法同時包含在一個模擬工具中。 序貫算法提供了流程收斂計算的初值，采用聯(lián)立
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