摘要：管壳式换热器作为应用最广泛的换热器，对其进行优化设计是一个十分重要的研究主题。现有的设计方法多数是基于启发式方法求解或调用商业求解器，其运算速度较慢且不能保证设计解的质量。本文将集合修剪算法应用于管壳式换热器的自动设计，将管外径、管长、壳程直径、管程数、扭曲片节距、扭曲片厚度等定义为离散变量后输入，程序自动输出设计结果与方案。对采用扭曲片内插件的管壳式换热器进行自动设计优化，分别以最小化换热面积、年度总费用、净现值作为优化目标进行单目标优化。对比发现集合修剪算法可以保证设计解的全局最优，同时降低优化求解时间，可在0.5-2秒内给出结果。以换热面积最小化为目标函数的优化结果显示，集合修剪算法可得到更小的换热面积，比文献值减少了0.7%，同时采用强化传热可减少换热面积，热流分配被分配在管程时，强化技术降低了7.7%的换热面积，管程侧的压降则提高了16.9%，热流分配在壳程时，则降低14.6%的换热面积，管程压降提高了98.7%；以最小化年度总费用和净现值为目标的优化结果显示，强化传热的费用低于未强化情况，热流分配在管程时，低13.1%；分配在壳程时则低0.57%。此外，换热器的费用也会受到成本参数的影响。

关键字：换热器;强化传热;全局最优;集合修剪

ISSN号：1000-6613

卷、期、页：网络发表

期刊分区（SCI为中科院分区）：无

收录情况：北大中文核心期刊,CSCD（中国科技引文期刊）（核心）,CSTPCD（中国科技核心期刊）（统计源期刊）

发表期刊名称：化工进展

参与作者：杨路,李海东,张奇琪,常承林

通讯作者：崔祎,李孟原

第一作者：王彧斐

论文类型：期刊论文

论文概要：崔祎,李孟原,王彧斐,杨路,李海东,张奇琪,常承林，采用扭曲片内插件的管壳式换热器自动设计新方法，化工进展，，网络发表

论文题目：采用扭曲片内插件的管壳式换热器自动设计新方法