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申请/专利权人：重庆大学

摘要：本发明涉及一种同时考虑经济与环境影响的变热容换热网络优化设计方法，提取流股的温度、对流传热膜系数及变热容等物性数据；采用遗传算法生成表示物流换热器是否存在的二进制变量zi,j,k；建立同时最小化年度总费用与环境影响的变热容换热网络多目标优化模型；采用简单线性加权法模型分解成若干个单目标优化子模型；对子模型进行求解得到每个子模型的最优zi,j,k；采用ε‑约束法对不同权重下新建单目标优化问题进行求解得Pareto前沿解；对Pareto前沿解进行非支配排序获得模型最终Pareto前沿解；采用TOPSIS法从模型最终Pareto前沿解中得到模型的最优解，将该最优解作为同时考虑经济性与环境影响的变热容换热网络的权衡解。

主权项：1.一种同时考虑经济与环境影响的变热容换热网络优化设计方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：提取流股的温度、对流传热膜系数及变热容；S2：采用遗传算法GA生成表示物流换热器HE是否存在的二进制变量zi,j,k；S3：通过S2生成的zi,j,k，建立同时最小化年度总费用TAC与环境影响EI的变热容换热网络HEN多目标优化模型，该变热容HEN多目标优化模型为混合整数非线性规划MINLP模型，它包含以下二进制变量：表示冷却器是否存在的二进制变量zcu、表示加热器是否存在的二进制变量zhu；该变热容HEN多目标优化模型还包含以下目标：最小化TAC和最小化EI；该变热容HEN多目标优化模型还包含以下约束：变热容约束、过程物流能量平衡约束、超结构各级能量平衡约束、公用工程能量平衡约束、非等温混合约束、换热单元逻辑约束、传热温差约束和温度可行性约束；S4：为变热容HEN多目标优化模型的参数赋值：参数包括最小传热温差、HEN超结构级数；S5：通过设置6个不同权重，采用线性加权法将S3所建立的变热容HEN多目标优化模型分解成6个单目标优化子模型A1,A2,A3,A4,A5,A6；S6：采用GA对A1,A2,A3,A4,A5,A6依次求解，得到每个单目标优化子模型的最优zi,j,k；S7：根据S6求得的最优zi,j,k，在S5定义的6个不同权重下，添加EI约束，并仅以TAC最小化为目标，重新建立6个新的单目标优化子模型B1,B2,B3,B4,B5,B6，并采用ε-约束法进行求解，得到每个新的单目标优化子模型的Pareto前沿解，其中每个新的单目标优化子模型与单目标优化子模型一一对应；S8：整合S7所得的全部Pareto前沿解，并进行非支配排序，从而获得变热容HEN多目标优化模型的最终Pareto前沿解；S9：采用TOPSIS法从S8得到的最终Pareto前沿解中求得变热容换热网络HEN多目标优化模型的最优解，将该最优解作为同时考虑经济性与环境影响的变热容换热网络的权衡解。

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权利要求：

百度查询： 重庆大学 同时考虑经济与环境影响的变热容换热网络优化设计方法