这项研究的主要目的是从经济的视角来探索STHEs的优化设计的模拟退火技术的有效性。运用不同的案例研究和参数分析，使得SA的技术能力得到证明。

本研究的第二个目标是设计出最佳的换热器，将遵守服从工业尺寸、速度和压力降限制的管式热交换器制造商协会（TEMA）的标准。在文献中找到最佳的解决方案（比如管直径，管长度，隔板间距，外壳直径等）由于非标准尺寸，不能作为每TEMA标准尺寸并且会使得制造热交换器昂贵。此外，一些实用的设计规则，如几何约束，速度和压降约束在算法中通常是被忽略存在的文学，抑制了有效的应用设计解决方案发现。尽管学界新算法的发展符合热交换器设计，任务的复杂程度在真正的工业问题优化程序的有效性[13]方面带来一些批评，。在新的设计算法开发的背景下，本文提出了一种集成了实用的设计指导方针的优化程序，旨在提供一个工程的角度可行的选择。

    本研究中建立的SA算法的应用，使得多个换热器的配置具有几乎相同的成本，或有小的成本差异成为可能。成本最低的换热器在实际车间往往不是最好的。管和贝壳的可维护性、易用性和清洗，结垢倾向的降低，流致振动的降低，更少的地面空间要求，设计紧凑等都是一些工业场景中必须考虑的标准。所有这些解决方案是可行的，用户可以根据他的要求和工程判断，灵活地选择其中任何一个。本文就如何在各种选型中挑出最佳的换热器，从文献中收集了一些实用的指引。

最优的换热器的设计问题

最佳的换热器的设计程序包括以下的步骤：

（1）估算换热器的传热面积所需的占空比和假设一组设计变量的其他设计规格。

（2）资本投资、经营成本和目标函数的评价。

（3）利用优化算法来选择一套新的设计变量的值。

（4）迭代前面的步骤，直到找到最小的目标函数。

    整个过程的系统化如图1所示。

用户输入。下面的参数被作为一个用户定义的输入来计算换热面积：

1。质量流量和壳侧、管侧流体的进/出口温度。来,自.优;尔:论[文|网www.youerw.com +QQ752018766-

2。两种流体的热物理性质。如密度、粘度、比热容、热导率。

3。积垢阻力、Rfoul, shell 和 Rfoul, tube

输入优化变量。表1中给出了优化变量、迭代的最优化技术（例如SA）赋值。

计算序列：

1。基于壳管侧流体类型，假设总传热系数。

2。在设计规范的实际值和优化变量的当前值的基础上，换热器设计程序决定壳侧和管侧的传热系数、整体的换热面积、管的数量、外壳直径、管侧和壳侧的流速，从而确定换热器的所有建设性的细节来满足热责任规范的分配。