果汁热泵多效蒸发系统的节能研究与多目标优化-中国优秀硕士学位论文全文数据库

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果汁热泵多效蒸发系统的节能研究与多目标优化

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【英文题名】	Study on Energy Saving and Multi-objective Optimization of Multiple Effect Evaporation with Heat Pump for Fruit Juice Concentration
【作者】	陈天明;
【导师】	阮奇;
【学位授予单位】	福州大学;
【学科专业名称】	化学工程
【学位年度】	2016
【论文级别】	硕士
【网络出版投稿人】	福州大学
【网络出版投稿时间】	2017-05-03
【关键词】	热泵多效蒸发; 严格数学模型; 节能; 布谷鸟搜索算法; 多目标优化;
【英文关键词】	multi-effect evaporation with heat pump; rigorous mathematical model; energy reduction; cuckoo search algorithm; multi-objective optimization;
【中文摘要】	多效蒸发是浓缩溶液最常用的重要化工单元过程,但其生产成本也是相当高的,为了大幅降低果汁蒸发浓缩过程的成本,提高企业的经济效益,从以下几个方面展开研究:首先,将蒸汽喷射式热泵技术、引出额外蒸汽预热原料液、溶液闪蒸和冷凝水闪蒸同时引入多效蒸发系统中,并将系统中的物料衡算和热量衡算描述成矩阵方程,建立通用的严格数学模型。将矩阵方程中的若干参数重新赋值,模型就能模拟并流、逆流、错流和平流流程,通过保留或舍弃矩阵方程中的相关块矩阵还能模拟上述流程有或无各种节能措施的情况。采用迭代法结合矩阵法求解该数学模型具有收敛稳定性好,收敛速度快的特点。将模拟结果与文献值进行对比,模拟结果的平均相对误差为3.3%,说明该模型具有较高的准确性。其次,以浓缩菠萝汁的三效蒸发系统为例,分析了各种节能措施在并流、逆流和两种错流流程中的节能效果,结果表明:热泵技术在四种流程中的节能效果基本相同,引出额外蒸汽预热原料液对并流的节能效果最明显,冷凝水闪蒸和溶液闪蒸在逆流中的节能效果最好。此外,分析了生蒸汽温度、冷凝温度、产品浓度、抽汽位置和喷射系数对四种多效蒸发流程的单位蒸汽消耗量和比传热面积的影响,结果表明:增大生蒸汽温度,四种流程的单位蒸汽消...
【英文摘要】	Multi-effect evaporation(MEE)is the most important and the most widely used method in the fruit juice concentration process.But the cost of production is also very high.In order to greatly reduce the tatal cost and enhance the economic benefit of enterprise,the following aspects have been studied in this paper.Firstly,a general and rigorous mathematical model is developed for a MEE system that includes various energy reduction schemes.These energy reduction schemes are thermal vapor compression,vapor bleedi...
【更新日期】	2018-03-19

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