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针对管式换热器设计过程中几何关系的多自变量约束难题，提出了以管长、折流板间距与壳外径之比、管间距与管外径之比三个设计变量作为优化判据。将初投资额与年运转费用作为寻优目标函数，采用复合形电算法求解，避免了求导数复杂的数学运算。实例优化计算结果与常规计算结果的比较表明，优化设计可使管式换热器在满足给定的约束条件下，节约２５％以上换热面积，提高管理和壳程的流带，从而提高传热系数，最终得到操作、能耗和投资