روی‌کردی نسبتاً خطی برای طراحی شبکۀ مبدل‌های حرارتی با امکان استفاده‌از مبدل‌های یوتیلیتی داخلی

در این تحقیق، از یک روش ترکیبی ساده، برای حل مسائل طراحی شبکۀ مبدل‌های حرارتی استفاده شد. مدل‌های حاکم‌بر این مسائل ذاتاً به‌صورت مدل‌های غیرخطی نامحدب هستند که حل آن‎ها بسیار چالش‌برانگیز است. در این روش جدید، مدیریت متغیرهای ساختاری برای رسیدن به شبکه‌های بهینه به‌وسیلۀ الگوریتم ژنتیک انجام می‌شد؛ درحالی‌که، بهینه‌سازی متغیرهای پیوسته به‌ترتیب در قسمت اول به‌وسیلۀ مدل برنامه‌ریزی خطی و در قسمت دوم بااستفاده‌از فرایند تصحیح، انجام می‌گرفت. در ساختارهای تولیدی به‌وسیلۀ الگوریتم ژنتیک، برای افزایش فضای جست‌وجو، امکان استفاده‌از مبدل‎های یوتیلیتی داخلی نیز، مهیا شده‌بود. بدین روش، مدل‌های پیچیدۀ حاکم‌بر مسائل طراحی شبکۀ مبدلی، تبدیل به مدل ترکیبی ساده و نسبتاً خطی است که احتمال رسیدن به جواب‎های بهینه را بالا می‌برد. باوجود ساده‌بودن عملکرد روی‌کرد پیشنهادی، اجرای آن برروی یک مطالعه موردی پر استناد، کارایی بالای آن را در تولید جواب‎های جدید و کاهش هزینۀ کل سالانۀ شبکه به‌میزان 1/21درصد، نشان داد.

relatively linear approach for designing heat exchanger networks with the possibility of employing internal utility exchangers

this research presents a simple hybrid approach to tackle heat exchanger network (hen) synthesis problems. the formulations governing these issues are inherently non-convex non-linear models, which are challenging to solve. in this new method, structural variables were managed by genetic algorithm (ga) to reach optimal networks. while the optimization of continuous variables was done in the first section by a linear programming (lp) model and in the second part by a correction procedure (cop). in production structures by the ga, to increase the search space, the possibility of utilizing internal utility exchangers was also provided. in this way, the complex models governing the hen synthesis problems were transformed into a straightforward and relatively linear hybrid strategy, which increased the likelihood of reaching optimal solutions. despite the simplicity of the proposed approach, implementing this method in a case study demonstrated its high efficiency in generating new solutions and reducing the total annual cost of the network by 1.21%.