收藏本站
《华南理工大学》 2012年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

集成物流能流和(?)流分析的造纸过程建模与在线仿真研究

周艳明  
【摘要】:造纸过程复杂,能耗较高。建模和仿真是优化过程能效达到节能目标的重要技术手段。针对目前在造纸过程建模、仿真和用能分析中未能有效集成物流、能流和不能在线仿真和实时分析的不足,本文应用热力学第一定律和第二定律的基本原理,基于序贯模块法,用面向对象、面向模式、数据库和可视化编程技术,以造纸过程各种基本单元、过程和设备为对象,针对复杂的、多物料、多过程的造纸过程的传热传质特点和造纸过程的结构、功能特性,以纤维、空气、水分和水蒸汽间的传热传质为主线,以集成物流、能流和为主要研究内容,取得了如下主要研究成果。 1、在造纸过程建模中集成物流、能流和流衡算与分析,提出了集成物流、能流和流分析的造纸过程通用建模方法。开发了混合、分离、纸页、蒸汽混合、空气混合、湿热空气、热回收、空气加热、除渣器、浆池、浆泵、旋翼筛、流浆箱、浓缩机、白水池、烘缸组、汽水分离器、换热器、送(抽)风机、变送器、阀门、PID、延迟等23个功能模块。重点研究了纸页动态模拟的数学模型,它综合考虑了纸页接触干燥和对流干燥水分蒸发速率与蒸汽消耗、通风能耗、蒸汽与空气的状态变量和主要的设备变量等因素。所有模型具有能量和量分析功能并与传统的物流分析集成。在此基础上,基于序贯模块法,给出了应用功能模块构建干燥部模块流程图的方法。 2、开发并优化了基于IAPWS-IF97标准(2007.8Rev)的水和水蒸汽物性库,具有全面、精确、快速、提高了边界一致性和自动测试等优点。同时建立了干空气等造纸过程相关的物性数据库。 3、在Windows平台下,开发了一套全新的集成物流、能流和流分析的造纸过程在线仿真软件WinPAMS。它重新设计了软件体系结构,运用数据库技术,集成了物流、能流和降低了仿真流程的复杂性,提高了运算速度,用更友好的人机交互实现了造纸过程的静态、动态在线仿真和实时分析。将离线、封闭、零散的建模与仿真变成在线、开放和集成的建模与仿真。应用案例表明,开发的模型结构合理,仿真的结果与实际测量的结果基本一致。通过改变进不同烘缸段新鲜蒸汽的流量或压力等手段,可节省新鲜蒸汽用量,降低吨纸汽耗。 4、研究了基于模块模拟器、LP/NLP和能量系统“三环节”模型三种形式的造纸过程优化。分别给出了实际的优化案例,达到了各自的优化目标。以适应造纸工业对于优化操作的要求,尤其是实时、在线优化越来越高的要求。 本文的研究成果将为实现整个制浆造纸过程集成物流、能流和流分析的建模与仿真提供方法、技术和实现的基础,为更有效挖掘造纸过程的节能空间打下基础和提供优化方法。 本文的主要特色和创新之处是:1)建立并开发了集成物流、能流和流衡算、显示、存储、分析和优化的造纸过程若干单元模型和功能模块;2)开发并优化了水和水蒸汽物性库,建立了造纸过程相关的物性数据库;3)设计并开发了一套全新的、体系结构柔性的、能够在线仿真和实时分析的造纸过程仿真软件WinPAMS。
【学位授予单位】:华南理工大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:TS78

手机知网App
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘焕彬;;低碳经济视角下的造纸工业节能减排[J];中华纸业;2009年12期
2 潘明;吴志辉;赵宁;李继庚;刘焕彬;;纸卷分切与库存管理的集成优化[J];中华纸业;2010年08期
3 赵宁;李继庚;吴波;刘焕彬;蒋鹏;沈工;;造纸企业能量系统优化信息平台数据交互机制设计与开发[J];中华纸业;2010年24期
4 ;造纸工业发展“十二五”规划[J];中华纸业;2012年01期
5 陈胜;李继庚;周艳明;刘亚东;尹勇军;刘焕彬;;造纸企业热电联产汽轮机组负荷分配优化调度系统的设计与开发[J];中华纸业;2012年10期
6 张永康,孙优贤,王文海;制浆造纸工业计算机控制的现状和发展方向[J];北方造纸;1997年03期
7 王培红,贾俊颖,程懋华;水和水蒸汽热力性质IAPWS-IF97公式的通用计算模型[J];动力工程;2001年06期
8 蒋寻寒,曹祖庆;一组性能优良的水和水蒸汽高精度特性公式[J];动力工程;2003年06期
9 解新安,刘焕彬,邓毅,陈伟健;造纸企业能量系统“三环节”模型的建立及应用探讨(Ⅰ)——造纸企业“三环节”能量结构模型的建立[J];造纸科学与技术;2004年01期
10 解新安,刘焕彬,邓毅,陈伟健;造纸企业能量系统“三环节”模型的建立及应用探讨(Ⅱ)——造纸企业能量系统用能分析与评价[J];造纸科学与技术;2004年02期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 李玉刚;多烘缸造纸机干燥部能量系统分析建模与优化研究[D];华南理工大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 赵宁;纸卷排产及分切综合优化系统的开发[D];华南理工大学;2011年
2 林治作;纸页干燥过程建模研究[D];华南理工大学;2012年
3 陈胜;造纸厂热电联产汽轮机组负荷分配优化调度信息系统开发[D];华南理工大学;2012年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李平先,毕苏萍;对称配筋小偏心受压构件的截面设计[J];四川建筑科学研究;2004年02期
2 于永杰 ,高建强 ,曹文亮 ,王兵树;IAPWS-IF97及其基本数学模型[J];安徽电力职工大学学报;2001年04期
3 朱广化;半正定矩阵迹的两个不等式[J];安徽教育学院学报;2004年06期
4 侯延杰;;环氧乙烷精制塔的模拟与分析[J];安徽化工;2011年06期
5 王吉华,袁翔,孙梅霞;神经网络方法在计算蔗糖溶液粘度值中的应用[J];安徽农业科学;2003年02期
6 何芝仙,李华凯,吴善初;有间隙的机械系统自激振动分析—加权平均法[J];安徽师范大学学报(自然科学版);2004年03期
7 黄荣华;一种用迭代法求一元二次方程的根及收敛情况[J];安庆师范学院学报(自然科学版);2002年02期
8 査长礼;唐飞;;小型造纸厂节能电控系统改造设计[J];安庆师范学院学报(自然科学版);2010年03期
9 严利人,李瑞伟,徐春林;一个集成电路工艺诊断实例[J];半导体学报;2003年12期
10 孙福伟,薛清波,陈德庄;样条函数方法在隧道工程问题中的应用[J];北方工业大学学报;1992年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 李美芹;张双喜;许冬梅;刘翠娜;;不同类型散热器流量变化对散热量的影响[A];中国建筑学会建筑热能动力分会第十七届学术交流大会暨第八届理事会第一次全会论文集[C];2011年
2 郑庆华;张智光;;江苏王子制纸物流一体化的动因分析和实践探索[A];中国造纸学会第十五届学术年会论文集[C];2012年
3 陈联裙;张群;张锦水;潘耀忠;;实割实测数据支持下的县级尺度冬小麦产量遥感估测[A];全国农业遥感技术研讨会论文集[C];2009年
4 徐明;曹春昱;;相关因素对模拟OCC过程水封闭循环抄纸的影响研究[A];第十届中国科协年会论文集(二)[C];2008年
5 刘福平;杨长春;;孔隙度敏感系数的数值计算[A];中国科学院地质与地球物理研究所二○○三学术论文汇编·第四卷(油气资源)[C];2003年
6 刘焕彬;李继庚;;提高企业节能降耗技术水平 促进广东可持续发展[A];第四届粤港澳可持续发展研讨会论文集[C];2008年
7 刘庆恒;王巨丰;覃丙川;郭奕亿;;非线性动态电路的数值解法[A];广西电机工程学会第七届青年学术交流会论文集[C];2002年
8 张磊;王林;;PFC-RBF结合的控制算法在间歇精馏过程的应用[A];2006中国控制与决策学术年会论文集[C];2006年
9 刘志强;;电线应力状态方程式的一种解法[A];“电力大系统灾变防治和经济运行重大课题”部分专题暨第九届全国电工数学学术年会论文集[C];2003年
10 王东;Feroza Begum;曹帆;王镜清;波平宜敬;邹念育;;基于方形光子晶体光纤的拉曼放大器的特性研究[A];2009通信理论与技术新发展——第十四届全国青年通信学术会议论文集[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 谷海峰;密度锁内水力特性的研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
2 谭林;基于动力指纹的结构损伤识别可靠度方法研究[D];华南理工大学;2010年
3 林永居;造纸企业减排行为的影响因素及其作用机理研究[D];福建农林大学;2011年
4 张斌;聚丙烯卧式搅拌床反应釜工程放大研究[D];华东理工大学;2011年
5 佟铁钢;E-Hz广域电磁方法研究[D];中南大学;2010年
6 卜华白;面向低碳经济的中国铅锌工业发展研究[D];中南大学;2011年
7 余振江;煤气化过程高浓度酚氨污水化工处理流程开发、模拟与工业实施[D];华南理工大学;2011年
8 李玉刚;多烘缸造纸机干燥部能量系统分析建模与优化研究[D];华南理工大学;2011年
9 王宝玉;木浆纤维表面化学特性与纸页强度关系的研究[D];华南理工大学;2011年
10 华春蓉;内燃机曲轴角振动模态识别方法的研究及应用[D];西南交通大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 丁凯;基于随机模型的IGS台站高精度解算及其时间序列分析[D];山东科技大学;2010年
2 徐玉颖;气垫式流浆箱智能解耦控制系统[D];浙江理工大学;2010年
3 李国一;自动杀青理条机传动机构的创新设计与动态仿真[D];浙江理工大学;2010年
4 陈娟;水下爆炸冲击载荷的SPH算法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 王大治;单点锚泊系统动力学建模仿真与姿态控制研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 朱碧春;大型舰船在补给过程中的操纵性[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 刘禹;内河破冰船艏部型式研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 包世萍;套装式机器人设计与实验研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
9 孙靖;水下机器人状态反馈广义预测解耦控制技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 段桂茹;“战斧”导弹拦截模拟训练系统火炮建模与仿真[D];沈阳理工大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 彭四伟,赵恒永;过程工业监测系统中的交互协议设计[J];北京化工大学学报(自然科学版);2000年04期
2 韩波;王敬芝;刘玉川;;铸造企业能源管理信息系统的研究与开发[J];长春大学学报;2007年02期
3 李庆祝,赵太刚;新型烘缸固定式虹吸管[J];中华纸业;2002年04期
4 黄海平,李西华,赵德华,李永胜;Sym-Run干燥部空气系统设计及运行[J];中华纸业;2002年12期
5 华建,单翔年;烘缸虹吸器的选型与应用[J];中华纸业;2003年11期
6 郑心明;如何提高企业自备热电厂的热经济性[J];中华纸业;2004年01期
7 Hannu Oinonen;当前造纸设备研究与发展方向[J];中华纸业;2004年05期
8 刘焕彬;;发展生态造纸工业的几点思考[J];中华纸业;2006年03期
9 吴福骞;;谈造纸工业循环经济(九) 造纸节能新技术[J];中华纸业;2006年03期
10 周乐才;;纸机封闭式气罩及其设计要点[J];中华纸业;2006年10期
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 潘武平;基于OPC协议的数据通信[D];北京化工大学;2004年
2 蔡韵;制浆造纸企业生产调度系统建模与优化研究[D];浙江大学;2005年
3 宋昌奇;夹点技术在石油化工中的应用[D];西北工业大学;2005年
4 张明;面向在线应用的通用代数建模与优化系统研究开发[D];浙江大学;2007年
5 邓铭;面向造纸企业信息集成系统的研究与开发[D];浙江工业大学;2007年
6 金纯钢;母管制供热机组间热电负荷优化分配研究[D];上海交通大学;2008年
7 练红;软件开发项目需求分析研究[D];北京邮电大学;2008年
8 陈广;纸张定量、水分和灰分系统耦合及控制策略研究[D];山东轻工业学院;2009年
9 瞿智勇;基于MES的煤化工企业在线生产优化系统的设计与实现[D];上海交通大学;2009年
10 陈中瑾;制造执行系统(MES)的研究与开发[D];湖北工业大学;2009年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 曹梅英;企业、产品能流图的编制及其功能[J];化学工程;1984年01期
2 张明;;基于能流图的山东省能源消耗分析[J];中国人口.资源与环境;2011年07期
3 ;老设备不断挖潜改造,取得成效[J];西南造纸;1983年01期
4 朴哲雄;崔秀国;;用能三环节模型在固定床间歇制气中的应用[J];吉林化工学院学报;1991年04期
5 汪训昌;中高档旅馆废热排放与热利用分析[J];暖通空调;1995年04期
6 白丁;胡选奇;杨向东;;多因素不确定条件下钢铁企业分销回收集成物流网络优化研究[J];广西轻工业;2011年07期
7 严文福,张超群,任培英,李根木;钢铁企业的物流 热流与流图析法[J];江苏冶金;1990年03期
8 董玉祥;内蒙古西井子农业生态经济系统能量分析[J];干旱区资源与环境;1989年02期
9 马广庆,王忠有;浅谈长网造纸机烘干部安装及试运转中应注意的问题[J];林业机械与木工设备;2001年04期
10 华贲;;炼油工艺过程用能的理论基础与实用分析(下)[J];石油炼制与化工;1982年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张娣;金周;;L_3能源管理子系统功能拓展的实现[A];第十一届全国自动化应用技术学术交流会论文集[C];2006年
2 何振声;陈世超;;玻璃纤维工厂能量平衡通则[A];全国玻璃纤维专业情报信息网第二十八次工作会议暨信息发布会论文集[C];2007年
3 孙灵念;陈鲁;;集输油站库运行优化仿真诊断技术应用[A];中国石油石化数字管道信息化建设论坛暨燃气管网安全、经济、运营技术交流研讨会论文集[C];2009年
4 李辉民;;物流服务与集成创新[A];物流工程三十年技术创新发展之道[C];2010年
5 余志刚;顾佳晨;孙要夺;;基于大系统思想的钢铁企业煤气优化调度问题探讨[A];全国冶金自动化信息网2009年会论文集[C];2009年
6 赵研;许荻;吴毅平;李海刚;沈兵;高东华;;GIS在冶金企业能源管理系统中的应用研究与实现[A];推进信息及自动化技术在钢铁工业节能降耗、改善环境、降低成本中的应用论文集[C];2005年
7 王舒宜;丰大成;陈鲁;;集输油站能源利用技术评价[A];2005年山东省石油学会营销专业委员会论文选编[C];2005年
8 唐英信;闻大中;;沈阳远郊十里河乡农业发展战略研究[A];青年生态学者论丛(一)[C];1991年
9 陈志鹏;张晓伟;李弘;;磁探针测量电磁场与等离子体相互作用[A];第十四届全国等离子体科学技术会议暨第五届中国电推进技术学术研讨会会议摘要集[C];2009年
10 韩直;林利安;曾祥平;游婷;;公路隧道能源管理研究[A];2010中国环境科学学会学术年会论文集(第二卷)[C];2010年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 阎秀蓉;物流新竞争[N];国际经贸消息;2002年
2 梅赞宾;抓大放小[N];国际商报;2001年
3 本报通讯员 李旸;追逐绿色梦想的能源当家人[N];中国民航报;2011年
4 本报记者 张钰梅;物流应该成为企业战略[N];国际商报;2001年
5 粟斟;第三方与第四方谁抢谁的饭碗[N];中国商报;2002年
6 本报记者 朱冰;政府对企业不仅仅是服务[N];中国高新技术产业导报;2002年
7 本报记者 李恂;打造现代化的物流体系[N];国际商报;2002年
8 潘岩;美国提高对可再生能源的利用[N];中国石油报;2009年
9 记者 唐玮婕 实习生 陈姣姣;24家企业落户洋山保税港区[N];文汇报;2010年
10 王振国 肖鹏波;市能源监测中心为企业实现电平衡支招[N];淄博日报;2010年
中国博士学位论文全文数据库 前9条
1 周艳明;集成物流能流和(?)流分析的造纸过程建模与在线仿真研究[D];华南理工大学;2012年
2 张鼎华;基于多Agent技术的造纸过程节能优化建模的研究[D];华南理工大学;2012年
3 代颖;再制造物流网络优化设计问题研究[D];西南交通大学;2006年
4 沈丽娜;基于物能代谢的城市生态化建设研究[D];西北大学;2013年
5 杨平;基于供应链的湖北农产品物流服务体系研究[D];华中农业大学;2008年
6 安辉;不同稻蟹生产模式土壤有机碳特征及综合效益的研究[D];沈阳农业大学;2012年
7 于瑞峰;基于人因学的工作地设施布局的优化设计研究[D];清华大学;2004年
8 李玉刚;多烘缸造纸机干燥部能量系统分析建模与优化研究[D];华南理工大学;2011年
9 伍星华;汽车零部件再制造物流网络的优化设计研究[D];重庆大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 林治作;纸页干燥过程建模研究[D];华南理工大学;2012年
2 程永生;集成物流——我国物流企业发展模式研究[D];重庆大学;2002年
3 邓帅;时间竞争环境下集成物流系统多目标优化模型与算法研究[D];华中师范大学;2012年
4 张子昂;分级给氧膜式壁气化炉煤基联产系统能耗分析[D];太原理工大学;2013年
5 于志强;工业硅生产系统的能流及节能研究[D];昆明理工大学;2009年
6 曹涌;烟厂能源平衡与预测研究[D];昆明理工大学;2012年
7 乔钰淇;回收热电厂冷源损失用于区域供热的规划技术研究[D];哈尔滨工业大学;2013年
8 冀萍;车辆全寿命管理系统的设计与实现[D];天津大学;2006年
9 曾勤阳;“育鲲”轮船舶能耗分布及能效评价研究[D];大连海事大学;2012年
10 刘涛庆;基于Linux的网络入侵检测系统的研究与设计[D];电子科技大学;2007年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026