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heat_exchanger_cost.rst

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Heat Exchanger Cost

Note

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。


Cost[yen] = 1, 500, 000 × A[m2]0.65 × 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 [W]: 伝熱量
  • U [W/m2 ⋅ K]: 総括伝熱係数
  • A [m2]: 熱交換器面積
  • TLMTD [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 <overall_heat_transfer_coefficient> )。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。