Heat Exchanger Cost

注釈

グランドコンポジットカーブやTQ線図の作成方法は Getting Started を読んでください。

熱交換器のコストを、以下の式によって推算しています。

\[\mathrm{Cost [yen]} = 1,500,000 \times A [\mathrm{m^2}]^{0.65} \times k\]

ここで、 \(A\) は熱交換器の面積、 \(k\) は係数で、熱交換器がリボイラーまたは反応器を流れる流体に対して用いる場合は 2.0 とし、それ以外の場合は 1.0 としています。

熱交換器の面積は、以下の式を用いて求めています。

\[Q = U A \varDelta T_\mathrm{LMTD}\]

  • \(Q\) [\(\mathrm{W}\)]: 伝熱量

  • \(U\) [\(\mathrm{W}/\mathrm{m}^2 \cdot \mathrm{K}\)]: 総括伝熱係数

  • \(A\) [\(\mathrm{m^2}\)]: 熱交換器面積

  • \(T_\mathrm{LMTD}\) [\(\mathrm{K}\)]: 対数平均温度差

総括伝熱係数の値は、 プロセスデザインコンテスト を参考にして指定しています ( 総括伝熱係数の表 )。また、対数平均温度差は向流を仮定して求めています。係数 \(k\) は Stream のコンストラクタの引数 reboiler_or_reactor の値を用いて決定しています。

熱交換器コストの合計は、 PinchAnalyzer 経由で取得することが可能です。

analyzer.get_heat_exchanger_cost(ignore_unknown=True)
# or
analyzer.get_heat_exchanger_cost(ignore_unknown=False)

コスト計算の際に、流体の状態が StreamState.UNKNOWN に設定されている場合、総括伝熱係数が設定されていないため、熱交換器の面積を求めることができず、コストを求めることができません。その際に、エラーを生じさせるかどうかを ignore_unknown によって設定することが可能です。True の場合、エラーは生じず、 False　の場合、エラーが生じ、プログラムが終了します。デフォルトは True に設定されています。