气- 气热管换热器的优化选型设计

摘　要: 　热管是一种传热效率极高的新型传热元件,由热管组成的热管换热器具有结构紧凑、有利于控制酸露点腐蚀、工作可靠等优点。这种换热器在热能利用、废热回收等方面应用广泛。热管换热器形式多样、结构复杂,因而如何选择其形式是工程应用中的一个重要环节。以气- 气热管换热器中的典型代表———热管空气预热器为例,详细阐述了热管换热器整体优化设计及优化选型方法。以年净收益最大为目标函数,建立了优化设计的数学模型,并采用穷举法和复形调优法对热管换热器的热管基管直径、冷热流体侧翅片间距、翅片厚度、管束横向管间距及冷热流体的迎风流速进行优化。开发了热管换热器优化选型程序,同时通过对实例进行计算和分析,并与常规设计计算结果进行比较,最后得出结论:通过优化设计既可节省大量的初始投资,又可降低运行成本,从而获得可靠的经济效益,为工程设计提供了设计思路。
关键词: 　换热器; 　优化; 　计算机辅助设计