بهینه سازی اقتصادی شبکه مبادله کن گرمایی بر اساس طراحی دقیق تجهیزات با به کارگیری الگوریتم وال

در این مطالعه روشی سریع و قابل اطمینان جهت طراحی دقیق مبادله کن های پوسته و لوله در شبکه مبادله کن های گرمایی ارائه شده است. در همین راستا، متغیرهای طراحی از قبیل مسیر جریان هر یک از دو سیال، تعیین تعداد پوسته های لازم، سرعت و افت فشار مجاز، تعداد لوله ها، تعداد گذر در لوله و پوسته، طول لوله ها، چیدمان لوله ها، اندازه و درصد برش دیوارک ها، قطر لوله ها، قطر پوسته، نسبت گام لوله ها و معادلات تجربی مناسب برای محاسبه ضریب های انتقال گرما و افت فشار برای جریان سمت پوسته و لوله در نظر گرفته شده است. با توجه به حجم بالای محاسبات از الگوریتم وال (نهنگ) برای طراحی بهینه مبادله کن های گرمایی از نقطه نظر اقتصادی و در نظر گرفتن هزینه کلی که شامل هزینه سرمایه گذاری مبادله کن ها، پمپ ها و هزینه عملیاتی می باشد، به-عنوان تابع هدف، استفاده شده است. دو مورد مطالعاتی چهار و ده جریانی برای طراحی تفصیلی انتخاب شده، که در مورد مطالعاتی اول به طور میانگین نسبت به مراجع ۵۵/۲۰ % و مورد مطالعاتی دوم بطور میانگین نسبت به مراجع ۴۰/۱۴% کاهش در هزینه نهایی کلی شبکه مبادله کن گرمایی را نشان می-دهد.

کلیدواژه ها:

مبدل پوسته و لوله ، شبکه مبادله کن گرمایی ، بهینه سازی ، الگوریتم وال ، هزینه نهایی سالیانه ، مطالعه فنی-اقتصادی