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采用智能进化算法的管壳式换热器详细设计

化工学报 2025年第1期76卷 241-255页

作者：李海东张奇琪杨路 AKRAM Naeem 常承林莫文龙申威峰重庆大学化学化工学院化工过程强化与反应国家地方联合工程实验室重庆401331 明哈吉大学拉合尔分校化工学院巴基斯坦旁遮普拉合尔54000 新疆大学化工学院省部共建碳基能源资源化学与利用国家重点实验室煤炭清洁转化与化工过程新疆维吾尔自治区重点实验室新疆乌鲁木齐830017 新疆宜化化工有限公司新疆准东煤高值多元化工程技术研究中心新疆昌吉831100

管壳式换热器是石油、化工等过程工业中应用最广泛的热量回收设备,其数学模型通常是十分复杂的非线性优化问题,现有的商业求解器和优化算法存在运算时间长、收敛困难、易陷入局部最优等难题。针对这些难题,参考管壳式换热器制造标准,将... 详细信息

管壳式换热器是石油、化工等过程工业中应用最广泛的热量回收设备,其数学模型通常是十分复杂的非线性优化问题,现有的商业求解器和优化算法存在运算时间长、收敛困难、易陷入局部最优等难题。针对这些难题,参考管壳式换热器制造标准,将换热器内构件尺寸定义成离散变量,分别以最小化换热面积、年度总费用、环境影响因子及最大化传热效率为目标函数,建立管壳式换热器详细设计的混合整数非线性规划模型。同时,对传统智能进化算法包括遗传算法、粒子群算法及模拟退火算法进行改进,使得换热器设计变量能够在一系列离散值中自由选择,不需要对优化结果进行人工圆整处理。案例测试结果表明,改进的智能进化算法能在1.0 s内得到最优设计方案,相对于全局求解器,优化时间节约99%以上,提高了优化求解效率;相对于局部求解器,改进的智能进化算法能够获取全局最优解,换热面积节约15.4%~56.6%,年度总费用节约15.8%~77.8%,保证设计质量。通过多目标优化在不同目标函数之间进行权衡,通过灵敏度分析展示了不同设计变量对目标函数的影响趋势。

关键词：传热管壳式换热器优化设计智能进化算法多目标优化

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节能环保理念在建筑幕墙设计中的应用

新材料·新装饰 2025年第3期7卷 53-56页

作者：申威强华汇工程设计集团股份有限公司合肥分公司安徽合肥230000

为探讨节能环保理念在建筑幕墙设计中的应用,文章采用理论结合实践的方法,立足于相关背景,阐述了节能环保理念在建筑幕墙设计中应用的意义和原则,并提出节能环保理念在建筑幕墙设计中应用的要点。结果表明,节能环保理念在建筑幕墙设计... 详细信息

为探讨节能环保理念在建筑幕墙设计中的应用,文章采用理论结合实践的方法,立足于相关背景,阐述了节能环保理念在建筑幕墙设计中应用的意义和原则,并提出节能环保理念在建筑幕墙设计中应用的要点。结果表明,节能环保理念在建筑幕墙设计中的应用涵盖了材料(节能玻璃)选择、单元式幕墙设计、遮阳与自然通风设计、智能化控制系统设计、绿色植被设计等多个方面,通过综合运用这些技术策略,可以有效降低建筑能耗,减少环境污染,推动建筑向绿色节能方向的发展。

关键词：节能环保理念建筑幕墙设计单元式幕墙智能化控制系统

空气/泡沫钻井技术在伊朗19+2项目中的应用

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钻采工艺 2005年第4期28卷 31-34页

作者：申威 CNPCS&E长城钻井公司钻井液分公司.北京

GWDC伊朗19+2项目所承钻的TABNAK气田和SHANUL气田,其钻井难度是世界闻名的。钻井的主要难点是如何克服大井眼长井段低压裂缝性地层漏失、强水敏性泥页岩坍塌和高压盐水层。构造设计井深一般仅为3500m左右,为了封隔复杂地层,所下人的套... 详细信息

GWDC伊朗19+2项目所承钻的TABNAK气田和SHANUL气田,其钻井难度是世界闻名的。钻井的主要难点是如何克服大井眼长井段低压裂缝性地层漏失、强水敏性泥页岩坍塌和高压盐水层。构造设计井深一般仅为3500m左右,为了封隔复杂地层,所下人的套管可多达5层,最大井眼直径为914.4mm,最大套管外径为762mm。为了解决钻井中遇到的难题,提高机械钻速,缩短钻井周期,使用了空气/泡沫钻井技术并取得成功,从此,空气/泡沫钻井成为顺利完成该项目钻井任务的重要手段,并在应用中日益成熟。文中介绍空气/泡沫钻井技术在TANBAK气田和SHANUL气田的应用情况。

关键词：空气钻井泡沫钻井钻井液钻具组合

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氢动力汽车和电动汽车在中国的应用前景分析

清华大学学报（自然科学版） 2009年第9期5卷 1546-1548,1552页

作者：张阿玲柴沁虎申威清华大学核能与新能源技术研究院北京100084 清华大学公共管理学院北京100084

为了分析电动汽车和氢动力汽车在中国的应用前景,使用从油井到车轮的生命周期评价方法,对以煤基原料提供动力的电动汽车和氢动力汽车的循环的生命周期化石能消耗和温室气体排放进行了对比。结果表明:从全生命周期的角度看,未采用CO2捕... 详细信息

为了分析电动汽车和氢动力汽车在中国的应用前景,使用从油井到车轮的生命周期评价方法,对以煤基原料提供动力的电动汽车和氢动力汽车的循环的生命周期化石能消耗和温室气体排放进行了对比。结果表明:从全生命周期的角度看,未采用CO2捕集与封存技术时,电动汽车在生命周期化石能消费和温室气体排放方面优势明显。随着CCS技术的大规模商业化,氢动力汽车的全生命周期温室气体排放将优于电动汽车,但这需要以生命周期化石能消费的增加为代价,中国政府有必要加大对电动汽车的关注。

关键词：电动汽车氢动力汽车生命周期分析

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中国木薯产业的供给价格弹性

清华大学学报（自然科学版） 2009年第6期49卷 913-916页

作者：柴沁虎申威张阿玲韩维建清华大学公共管理学院北京100084 清华大学核能与新能源技术研究院北京100084 福特汽车公司

为了评价木薯燃料乙醇产业的发展对中国农村地区薯农种植行为的影响,利用局部调整-自适应期望综合模型分析了中国木薯播种面积的长期、短期供给价格弹性。研究结果表明,中国木薯播种面积的短期、长期供给价格弹性均比较小,在这样的背景... 详细信息

为了评价木薯燃料乙醇产业的发展对中国农村地区薯农种植行为的影响,利用局部调整-自适应期望综合模型分析了中国木薯播种面积的长期、短期供给价格弹性。研究结果表明,中国木薯播种面积的短期、长期供给价格弹性均比较小,在这样的背景下发展木薯燃料乙醇并不会促进薯农增加播种面积,政府期望利用发展木薯燃料乙醇促进中国木薯产业升级的愿望将会落空。考虑到中国木薯燃料乙醇技术路线的生命周期化石能消耗、温室气体排放和传统的汽油技术路线相比并不具备优势,中国发展木薯燃料乙醇产业的必要性令人怀疑。

关键词：燃料乙醇木薯价格弹性局部调整-自适应期望模型

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双效精馏分离不同浓度甲醇水溶液的节能分析

化工进展 2019年第S01期38卷 52-58页

作者：张婷魏顺安申威峰重庆大学化学化工学院

不同浓度的甲醇水溶液存在于诸多工业过程中,精馏分离甲醇和水时最主要考虑能耗问题。本文针对甲醇质量分数为10%~90%甲醇水溶液的分离过程,分别采用双塔顺流串联、双塔逆流串联和双塔并联的不同精馏模型,通过设计规定,以回流比和塔顶... 详细信息

不同浓度的甲醇水溶液存在于诸多工业过程中,精馏分离甲醇和水时最主要考虑能耗问题。本文针对甲醇质量分数为10%~90%甲醇水溶液的分离过程,分别采用双塔顺流串联、双塔逆流串联和双塔并联的不同精馏模型,通过设计规定,以回流比和塔顶采出量为操纵变量,分别控制甲醇产品纯度大于99.85%(质量分数),以及废水甲醇含量小于10–5;以最小年度总费用(TAC)为优化目标,用灵敏度分析法优化塔板数及进料位置,并对比分析了各流程在最小TAC条件下的?损失。结果表明,当原料甲醇质量分数在30%及以下时,TAC最小的是并联精馏;当原料甲醇浓度在50%及以上时,TAC最小的是逆流串联精馏。在各流程最小TAC情况下,原料甲醇质量分数在10%及以下时,有效能损失最小的是并联精馏;原料甲醇质量分数在30%及以上时,有效能损失最小的是逆流串联精馏。对于甲醇水溶液精馏分离的TAC和?损失分析,可为工业中不同甲醇浓度下,甲醇水溶液的最佳双效精馏方案提供理论参考。

关键词：甲醇水溶液双效精馏模拟优化㶲

用排放情景分析系统研究北京市机动车污染问题

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城市环境与城市生态 2001年第4期14卷 31-33,46页

作者：申威张阿玲清华大学北京100084

针对北京市机动车污染非常严重 ,机动车排放控制涉及的方面较多 ,解决起来比较复杂的特点 ,开发了城市机动车排放情景分析系统 ,以国内外的先进理论和技术为基础 ,采用系统化的方法研究这个问题。对北京市未来机动车污染控制的几种情景... 详细信息

针对北京市机动车污染非常严重 ,机动车排放控制涉及的方面较多 ,解决起来比较复杂的特点 ,开发了城市机动车排放情景分析系统 ,以国内外的先进理论和技术为基础 ,采用系统化的方法研究这个问题。对北京市未来机动车污染控制的几种情景进行了分析和比较 ,证明了北京市目前实施新排放标准、采用车辆定期报废制度对控制污染的巨大作用 ,提出进一步强化I/M制度 ,完善在用车监测维修体系等控制机动车污染的具体方法。

关键词：机动车排放情景分析污染控制北京污染排放

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用化学凝胶堵剂处理水层漏失

钻采工艺 1992年第3期15卷 24-27页

作者：申威四川石油局钻采工艺研究所泥浆室四川资中641202

化学凝胶是高分子材料与交联剂发生化学反应的产物。本文介绍了化学凝胶堵剂的堵塞机理、化学凝胶在复合堵漏中的作用,以及运用化学凝胶堵剂与水泥复合使用处理水层漏失的施工工艺,为现场提供了一种处理复杂井漏的方法。

关键词：凝胶井漏堵漏剂

车用合成燃料能源消费和温室气体排放对比分析

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清华大学学报（自然科学版） 2007年第3期47卷 441-444页

作者：申威张阿玲韩维建清华大学公共管理学院北京100084 清华大学核能与新能源技术研究院北京100084 福特汽车(中国)有限公司北京100004

为了评价在我国发展以天然气和煤为原料的车用合成燃料所带来的能源和全球变暖影响,使用“从矿井到车轮”的方法对甲醇、二甲醚和费托柴油在资源开采、炼制加工、运输分配及最终使用中的能耗和温室气体排放进行定量计算,并与传统汽油和... 详细信息

为了评价在我国发展以天然气和煤为原料的车用合成燃料所带来的能源和全球变暖影响,使用“从矿井到车轮”的方法对甲醇、二甲醚和费托柴油在资源开采、炼制加工、运输分配及最终使用中的能耗和温室气体排放进行定量计算,并与传统汽油和柴油的相关指标进行对比。计算结果表明,甲醇、二甲醚和费托柴油的全周期石油消耗远低于汽油和柴油,对解决中国石油安全问题有一定作用。在能源消费总量、化石能源消费量和温室气体排放量方面,天然气基燃料优于煤基燃料,但两者均明显劣于汽柴油,对中国未来承担温室气体减排责任构成潜在压力。

关键词：温室气体天然气煤合成燃料甲醇二甲醚费托柴油