• 제목/요약/키워드: 최적 열교환망

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Core Exchanger 주변 열교환기들의 효율적인 에너지 관리를 위한 열 교환망 합성에 관한 연구

  • 조석연;서경원
    • 한국에너지공학회:학술대회논문집
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    • 한국에너지공학회 1996년도 춘계학술발표회 초록집
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    • pp.136-143
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    • 1996
  • 본 연구에서는 정유공정의 한 부부인 demethanizer의 core exchanger 주위 열교환기들에 대해 핀치설계법(pinch desgin method)을 이용하여 새로운 열교환망 합성을 수행하였다. 이로부터 초기에 설정했던 최소접근온도차가 총비용, 즉, 장치비와 에너지 비용에 결정적인 역할을 하는 것으로 확인되었다. 따라서, 본 연구에서는 이 총비용의 목표값이 최소가 되는 최적 최소접근온도차가 존재하고, 이로부터 열교환망 합성이 수행되어져야 최적의 열교환망 합성이 이루어져야 한다는 결론을 얻었다.

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최소 유틸리티 및 장치비를 위한 최적 열 교환망 합성 (Optimal Heat Exchanger Network Synthesis for Minimum Equipment Cost)

  • 김경숙;조영상;김호기
    • 에너지공학
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    • 제1권1호
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    • pp.87-96
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    • 1992
  • 열교환기의 설치비 및 연간 비용에 주된 영향을 미치는 유틸리티의 소비와 열 교환 장치 수의 최소화를 목적으로 하여 경험법칙을 기초로 한 열교환망 합성 방법을 제안하였다. 본 연구에서 제안하는 열교환망 합성 알고리즘의 특징은 축소된 부문제 생성 기법과 부문제의 해를 구하는 방법에 있으며, 제안한 방법을 문헌에 실린 열교환망 합성 문제에 적용한 결과 이전의 결과보다 열교환장치 및 흐름의 분기등이 감소한 결과를 얻음으로써 본 방법의 우수성을 확인할 수 있었다.

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에너지 회수를 위한 열교환망 합성에 관한 연구 (A Study on Synthesis of Heat Exchanger Network for Heat Recovery)

  • 이해평;황경균;류경옥
    • 에너지공학
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    • 제2권2호
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    • pp.215-224
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    • 1993
  • 열교환망 합성은 에너지 회수와 절감 측면에서 상당히 중요한 문제이다. 최적 열교환망 합성 구조를 얻기 위해 multiple utility를 사용하여 유틸리티 소비를 최소화하는 방법을 제안하였으며, 공정 stream들간의 실제적인 합성은 수행하지 않고 목표값 설정에 중점을 두었다. 본 연구에서 제안한 이론을 근거로 하여 개발된 프로그램을 기존의 주정생산공정의 증류공정에 적용하여 좋은 결과를 얻을 수 있었다.

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개방형 멀티서비스 교환 시스템에서 GSMP의 시험열 생성 기법 (Test Case Generation of GSMP Protocol for Open Multiservice Switching System)

  • 이현정;최영일;이병선;전경표
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2000년도 추계학술발표논문집 (하)
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    • pp.1129-1132
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    • 2000
  • 최근 인터넷 수요의 증가로 통신망에서 음성, 영상 및 데이터(data)를 복합적으로 지원할 수 있는 멀티서비스(multiservice)의 교환 기술이 필수적이다. 또한 망 사업자들이 여러 벤더(vendor)들로부터 최적의 장비를 선택하여 망을 구축할 수 있도록 통신 장비들의 상호 운용성을 지원하는 개방형 구조의 망 및 스위치 시스템(switch system)을 정의하는 작업이 필요하다. 페트리 넷(Petri Nets)은 시스템(system)을 분석하기 위한 도구로서, 시스템은 페트리 넷 이론에 의해 시스템의 수학적 표현인 페트리 넷으로 설계될 수 있다. CPN(Colored Petri Nets)은 페트리넷의 확장형으로서, 토근(token)에 칼라를 부여하여 다양한 특성을 지닌 시스템을 표현하기에 적합하다. Design/CPN은 CPN의 사용을 지원하는 소프트웨어 패키지(software package)이다. 본 논문에서는 개방형 멀티서비스 교환 시스템의 핵심으로 스위치와 제어기(Controller) 사이의 표준 프로토콜인 GSMP(General Switch Management Protocol) 프로토콜을 Design/CPN 으로 변환하고, 이로부터 시험열을 생성한다.

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농산부산물 기반 SOFC 열병합발전 시스템 열교환망 최적화 (Optimization of Heat Exchange Network of SOFC Cogeneration System Based on Agricultural By-products)

  • 홍기훈;엄성현;정형준;황성원
    • 한국가스학회지
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    • 제28권1호
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    • pp.1-10
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    • 2024
  • 본 연구에서는 농업 분야 에너지 자립 시스템 기술도입의 일환으로 농산부산물 기반 SOFC 열병합발전 시스템의 공정 모사 모델을 구축하고 열교환망 최적화를 진행하였다. 0.3 ton/d급 농산부산물 반탄화 연료 가스화기 실험 결과를 기반 농산부산물 SOFC 열병합발전 시스템 모델을 구축하여 4~20 kW급 SOFC 발전 용량별 열교환망 최적화를 진행하였다. 현재 시스템상에서 8 kW급 농산부산물 기반 SOFC 열병합발전 시스템이 최적으로 도출되었으며, 본 연구 결과를 기반으로 추후 상용 설비 설계 시 기초자료로 활용이 가능할 것으로 판단된다.

경험법칙과 계의 분리법을 통한 최적 열교환망 합성 (Optimal heat exchanger network synthesis through heuristics and system separation method)

  • 이해평;류경옥
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제1권2호
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    • pp.119-126
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    • 1995
  • The purpose of this study is to develop the technique of energy recovery and energy saving by using the optimization of heat exchanger network synthesis. This article proposes a new method of determining the optimal target of a heat exchanger network synthesis problem of which data feature multiple pinch points. The system separation method we suggest here is to subdivide the original system into independent subsystems with one pinch point. The optimal cost target was evaluated and the original pinch rules at each subsystem were employed. The software developed in this study was applied to the Alko prosess, which is an alcohol production process, for the synthesis of heat exchanger network. It was possible to save about 15% of the total annual cost.

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최소 공정연계를 가지는 석탄가스화 복합발전 시스템의 개념 설계 (Conceptual Design of the Minimum Integration IGCC)

  • 박명호;김종진;김용희;김철
    • 에너지공학
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    • 제9권1호
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    • pp.1-9
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    • 2000
  • 공정연계를 최소호하는 IGCC 시스템에 대한 개념설계를 수행하였다. 공정분석은 상용코드인 ASPEN PLUS를 이용하였다. 가스화기의 적절한 운전조건을 찾기위하여 가스화기를 경계조건으로 하는 액서지 민감도분석을 통하여 투입되는 슬러리와 산소의 조건을 결정하였다. 또한 , 생성가스 냉각시 현열을 최대한 회수학 ldn하여 , 열교환망을 통하여 급수를 에열하고 가스화플랜트의 각 부분에 공급하도록 공정을 구성하였다. 여분의 가열된 급수는 갑압증발시켜 복합사이클에서 동력을 생성시키는데 사용되어진다. 이와 같은 시스템은 , 가스터빈 -ASU-가스화플랜트의 공기에 의한 공정연계와, HRSG-가스냉각 및 정제시스템 간의 증기연계를 가능한 적게함으로써 공정의 운전성과 경제성을 최적으로 유지할 수 있다. 본 연구에서 제시하는 공정의 경우에, 열효율이 약 39%(고위발열량 기준)으로 나타났으며, 단위 기기 및 단위공정들의 최적화를 통하여 40%의 효율달성이 가능할 것이다.

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순환 유동층 보일러와 초초임계 증기 사이클을 이용한 500 MWe급 순산소 화력발전소의 건식 재순환 흐름의 열 교환 및 경제성 분석 (Heat Integration and Economic Analysis of Dry Flue Gas Recirculation in a 500 MWe Oxy-coal Circulating Fluidized-bed (CFB) Power Plant with Ultra-supercritical Steam Cycle)

  • 김세미;임영일
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제59권1호
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    • pp.60-67
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    • 2021
  • 본 연구에서는 CO2 포집을 포함하는 500 MWe 급 전기를 생산하는 순산소 석탄화력발전소에 대한 공정흐름도를 제시하였고, 기술경제성 평가를 수행하였다. 이 석탄화력발전소는 순환 유동층 보일러(CFB), 초초 임계 증기 사이클 증기 터빈, 보일러에서 배출되는 배기가스내 수분과 오염물질을 제거하는 배기가스 정제 장치(FGC), 산소 분리 초저온 공정(ASU), 이산화탄소를 분리하는 극저온 공정(CPU)을 포함한다. 건식 배기가스 재순환(FGR)은 CFB연소기내 온도 제어와 고농도 CO2 배출을 위하여 사용되었다. 이 순산소 석탄화력발전소의 열효율을 증가시키기 위하여 FGR 흐름에 대한 열교환, ASU에서 배출되는 질소 흐름에 대한 열교환, 그리고 CPU 내 기체 압축기의 열 회수를 고려하였다. FGR열교환기의 온도차(ΔT)의 감소는 배기가스의 더 많은 폐열 회수를 의미하며, 전기 및 엑서지 효율을 증가시켰다. FGR열교환기의 ΔT가 10 ℃ 에서 FGR과 FGC 주변의 연간 비용이 최소가 되었다. 이때, 전기 효율은 39%, 총투자비는 1371 M$, 총생산비용은 90 M$, 그리고 투자수익률은 7%/y, 그리고 투자회수기간은 12년으로 예측되었다. 본 연구를 통하여 순산소 석탄화력발전소의 열효율 향상을 위한 열교환망이 제시되었고, FGR 열교환기의 최적 운전 조건이 도출되었다.

효율적인 전용회선 자원 사용량 예측을 위한 통계적 기법과 기계학습 모델 비교 연구 (A Comparative Study of Statistical Techniques and Machine Learning Models for Efficient Leased Line Resource Usage Prediction)

  • 이인규;송미화
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2021년도 춘계학술발표대회
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    • pp.474-476
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    • 2021
  • 전용회선은 두 지역을 독점적으로 사용하는 구조이기 때문에 안정된 품질수준과 보안성이 확보되어 교환 회선의 급격한 증가에도 불구하고 지속적으로 많이 사용하는 회선 방식이다. 하지만 비용이 상대적으로 고가이기 때문에 네트워크 전용회선의 자원을 적절히 배치하고 활용하여 최적의 상태를 유지하는 것이 중요한 요소이다. 이에 본 연구에서는 기업 네트워크에서 사용하는 전용회선의 실제 사용률 데이터를 기반으로 다양한 시계열 데이터 예측 모델을 적용하고 성능을 평가하였다. 일반적으로 통계적인 방법으로 많이 사용하는 평활화 모형 및 ARIMA 모형과 요즘 많은 연구가 되고 있는 인공신경망에 기반한 딥러닝의 대표적인 모델들을 적용하여 각각의 예측에 대한 성능을 측정하고 비교하였다.

1 kW급 가정용 연료개질기 성능 최적화 (Performance optimization of 1 kW class residential fuel processor)

  • 정운호;구기영;윤왕래
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.731-734
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    • 2009
  • KIER has been developed a compact and highly efficient fuel processor which is one of the key component of the residential PEM fuel cells system. The fuel processor uses methane steam reforming to convert natural gas to a mixture of water, hydrogen, carbon dioxide, carbon monoxide and unreacted methane. Then carbon monoxide is converted to carbon dioxide in water-gas-shift reactor and preferential oxidation reactor. A start-up time of the fuel processor is about 1h and CO concentration among the final product is maintained less than 5 vol. ppm. To achieve high thermal efficiency of 80% on a LHV basis, an optimal thermal network was designed. Internal heat exchange of the fuel processor is so efficient that the temperature of the reformed gas and the flue gas at the exit of the fuel processor remains less than $100^{\circ}C$. A compact design considering a mixing and distribution of the feed was applied to reduce the reactor volume. The current volume of the fuel processor is 17L with insulation.

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