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Long-term operation optimization of circulating cooling water systems under fouling conditions

Chinese Journal of Chemical Engineering 2024年第1期65卷 255-267页

作者： Jiarui Liang Yong Tian Shutong Yang Yong Wang Ruiqi Yin Yufei Wang School of Chemical Engineering and Environment China University of PetroleumBeijing102249China CHN Energy Xinjiang Chemical Co. LTDUrumqi830092China College of Mechanical and Transportation Engineering China University of PetroleumBeijing 102249China

Fouling caused by excess metal ions in hard water can negatively impact the performance of the circulating cooling water system(CCWS)by depositing ions on the heat exchanger's ***,the operation optimization of CCWS often prioritizes short-term flow velocity optimization for minimizing power consumption,without considering ***,low flow velocity promotes ***,it's crucial to balance fouling and energy/water conservation for optimal CCWS long-term *** study proposes a mixed-integer nonlinear programming(MINLP)model to achieve this *** model considers fouling in the pipeline,dynamic concentration cycle,and variable frequency drive to optimize the synergy between heat transfer,pressure drop,and *** optimizing the concentration cycle of the CCWS,water conservation and fouling control can be *** model can obtain the optimal operating parameters for different operation intervals,including the number of pumps,frequency,and valve local resistance *** experiments on cycle and environmental temperature reveal that as the cycle increases,the marginal benefits of energy/water conservation *** periods with minimal impact on fouling rate,energy/water conservation can be achieved by increasing the cycle while maintaining a low fouling ***,the proposed model has significant energy/water saving effects and can comprehensively optimize the CCWS through its incorporation of fouling and cycle optimization.

关键词： Computer simulation Circulating water system Fouling concentration cycle Optimization Variable frequency drive

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